Aca - Departamento de Física - Universidad Técnica Federico Santa ...

V Encuentro Sud Americano de Colisiones Inelásticas en la Materia
Estudio teórico-experimental de efectos de orientación en
procesos de ionización en colisiones H + +He
D. Fregenal 1,2 , R. O. Barrachina 1,2 , G. Bernardi 1,2 , P. Focke 1,2 , S. G. Suárez 1,2 , J. Fiol 1,2
1 Centro Atómico Bariloche and Instituto Balseiro (Comisión Nacional de Energía Atómica y Univ.
Nacional de Cuyo), 8400 S. C. de Bariloche, Río Negro, Argentina.
2 Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET), Argentina.
Correo Electrónico: fiol@cab.cnea.gov.ar
Resultados recientes tanto a nivel experimental
como teórico han revelado anomalías
en las secciones eficaces de ionización de
átomos y moléculas por impacto de positrones
[1–5]. Las secciones eficaces múltiplemente
diferenciales muestran un corrimiento del
pico de electrones capturados al continuo
del proyectil (ECC) respecto de la posición
obtenida teóricamente [2, 4]. Cálculos realizados
con el método de trayectorias clásicas de
Monte Carlo han relacionado este desplazamiento
con un fuerte alineamiento del par
electrón-positrón en el estado final del sistema
[5].
Estos resultados nos han motivado a
investigar la existenca de efectos similares
de alineamiento en procesos de ionización
atómica por impacto de iones. En esta comunicación
presentamos datos teóricos y experimentales
de secciones eficaces diferenciales de
ionización en colisiones de H + +He para energías
incidentes entre 20 y 50 keV/uma.
El experimento consistió de mediciones
del ángulo y la energía de los electrones emitidos
mediante un espectrómetro electrostático
cilíndrico. Para cada energía incidente se han
determinado más de 1200 combinaciones de
ángulo y energía de los electrones emitidos en
la región cercana a la cúspide de ECC. Estas
mediciones detalladas nos permiten representar
gráficos tridimensionales de la distribución
de velocidades relativas del electrón respecto
al proyectil.
Los resultados experimentales muestran
un fenómeno de alineamiento tan acentuado
como el observado con positrones. Este efecto
se puede observar en la figura 1, donde se representa
la sección eficaz doblemente diferencial
en la región de velocidades electrónicas
correspondiente al pico de ECC, para el caso
de protones incidentes sobre He con energías
de E = 50 keV/uma.
v' ⊥ / v p
0.05
0
v p = 1.414 a.u.
-0.05
-0.15 -0.1 -0.05 0 0.05 0.1
v' || / v p
Figura 1. Distribución de velocidades del electron
emitido respecto al proyectil en colisiones H + +He
a energía 50 keV/uma.
El fenómeno de alineamiento es más pronunciado
para energías de colisión más bajas. Para
32 keV/uma la velocidad relativa electrónprotón
está más concentrada hacia valores
negativos que a 50 keV (figura 2).
v' ⊥ / v p
0.05
0
v p = 1.123 a.u.
-0.05
-0.15 -0.1 -0.05 0 0.05 0.1
v' || / v p
Figura 2. Distribución de velocidades relativas
electron-proyectil en la región de la cúspide de
ECC para una energía incidente de 32 keV/uma.
Este comportamiento es consistente con
el observado tanto en mediciones previas en
colisiones ión-átomo a energías de incidencia
de 100 y 200 keV/uma [6] así como con resultados
recientes en colisiones con positrones
[1, 2]. Adicionalmente, nuestros cálculos de
28 Valparaíso, Chile