Mo10+ - Mo14+ iyonlarının elektron çarpmalı iyonlaşma tesir kesit ve oranları
Electron impact ionization cross sections and rate coefficients of Mo10+ - Mo14+ ions
Yazar: SEVGİ ÇIPLAK
Danışman: PROF. DR. ZİKRİ ALTUN
Marmara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2015
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering

Özet:
Tezimizde, elektronların Mo11+ Mo12+, Mo13+ ve Mo14+ şeklinde sembolize edilen molibden iyonlarına çarpmaları sonucu meydana gelen iyonlaşma süreçlerini karakterize eden tesir kesit ve oran katsayıları hesaplanmıştır. Bu hesaplamalar önce Amerika Birleşik Devletleri'nin New Mexico eyaletinde bulunan Los Alamos Milli Laboratuvarı'nda geliştirilmiş GIPPER (General Ionization Processes in the Presence of Electrons and Radiation) programı kullanılarak yapılmıştır. GIPPER programı çerçevesinde ikili karşılaşma (binary encounter), çarpıtılmış dalga  (distorted wave) ve hidrojenik ölçeklendirilmiş(scalled hydrogenic) adlarıyla literatüre yansıyan yöntemler kullanılarak sonuçlar üretilmiştir. Bu sonuçlar daha sonra konfigürasyon ortalamalı ve LSJ kuplaj sistemi çerçevesinde oluşturulan seviye ayrışımlı çarpıtılmış dalga yöntemleri kullanılarak elde edilen sonuçlarla karşılaştırılmıştır.  Bu hesaplamalarda doğrudan iyonlaşma süreçlerinin yanında oto-iyonlaşma süreçleri de göz önüne alınmıştır. Oto-iyonlaşmaya katkı yapan uyarılmış hallerin ışımalı durulma süreçlerine de katkı yapma ihtimalleri olduğundan bu süreçlere ait dallanma oranları hesaplanarak sonuçlara yansıtılmıştır. Oto-iyonlaşma ihtimali olan uyarılmış haller ve bu hallere ait dallanma oranları ve enerji eşik değerleri tablolar halinde de listelenmiştir. Her iyon basamağı için oluşturulan tesir kesiti ve oran katsayıları ardışık bir şekilde grafiklerle temsil edilerek bütünlük sağlanmıştır. GIPPER programı çerçevesinde yapılan LSJ seviye ayrışımlı hesaplamalar için toplam tesir kesiti ve oran katsayıları yanında kısmi iyonlaşma kanallarına ait sonuçları da örneklendirilmiştir.  Konfigürasyon ortalamalı yaklaşımlarda kullanılan saçılma genlikleri, iyonların son elektron konfigürasyonlarına ait LSJ seviyeleri üzerinden toplam ve ilk elektron konfigürasyonlarına ait LSJ seviyeleri üzerinden ortalama alınarak oluşturulmuştur. Radyal orbitaller yarı-rölativistik bir çerçevede oluşturulan Hartree-Fock denklemlerinden elde edilmiştir.

Abstract:
In our thesis, we calculated the cross sections and rate coefficients which characterizes the ionization processes of electrons colliding with Molybdenum ions symbolized with  〖Mo〗^(11+) 〖Mo〗^(12+), 〖Mo〗^(13+) and 〖Mo〗^(14+) . The calculations are first carried out using the GIPPER (General Ionization Processes in the Presence of Electrons and Radiations) program which is developed in Los Alamos National Laboratory located in New Mexico State of United States.  GIPPER has the option to calculate electron impact ionization cross sections and rate coefficients in three different methods. These methods are known by the names binary encounter, distorted wave, and scaled hydrogenic in the literature. The calculations are also performed using the configuration-average and level-resolved distorted-wave approximations. Level-resolved calculations are performed in  LSJ coupling.  In these calculations not only direct ionizations but also the contributions from auto ionization channels are taken into account. Since the excited states contributing to the auto-ionization process may also contribute to the radiative recombination process, the branching ratios are calculated and reflected in the results. The excited states which have a finite probability of auto-ionization and the associated branching ratios and energy thresholds are tabulated. The calculated cross sections and rate coefficients for each ion step are successively presented in graphics for the purpose completeness. We also provide results for selected  LSJ level resolved ionization partial channels that GIPPER program produces along with the total cross sections and rate coefficients. Scattering amplitude used in configuration averaged method is obtained by averaging over all  LSJ  states of an initial configuration and summed over all LSJ  states of a final configuration. Radial orbitals used are taken from the solutions of the semi-relativistic Hartree-Fock equations.