Elektron-iyon birleşmesi ve elektron-iyon çarpışmalı iyonlaşma, gaz fazında otoiyonlaşmaya karşı kararlı dianyonlar, dikatyonlar ve coulomb patlaması
Electron-ion recombination and electron impact ionization, gas phase dianions, dications stable with respect to autoionization and coulomb explosion
- Tez No: 233633
- Danışmanlar: PROF. DR. ZİKRİ ALTUN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2008
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Marmara Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 202
Özet
Elektron çarpmalı iyonlaşma ve elektron-iyon birleşme süreçleri, plazma parçacık dağılımını önemli ölçüde etkileyen atomik süreçlerin başında gelmektedir. Bu süreçlere ait tesir kesit ve oran katsayıları, plazma dinamiğinin modellenmesi, plazma spektrumunun analizi ve kararlı plazmalarının oluşturulması ile ilgili bilimsel öngörülerin yapılması için kritik öneme sahiptir. Bu nedenle, plazma içerisinde bulunan Na ve Mg konfigürasyonuna sahip Mg+, Ar7+, Kr25+, Sn39+, Xe43+, W63+, Al+-Zn18+, Kr24+, Mo30+ ve Xe42+ iyonlarının dâhil olduğu atomik süreçlere ait tesir kesit ve oran katsayıları hesaplanmıştır.Na konfigürasyonuna sahip iyonların elektron çarpmalı iyonlaşma tesir kesit ve oran katsayıları hem konfigürasyon ortalamalı hem de LSJ seviye ayrışımlı çarpıtılmış dalga yöntemlerinde hesaplanmıştır. Mg konfigürasyonuna sahip iyonların elektron-iyon birleşme süreçlerine ait tesir kesit ve oran katsayıları çok konfigürasyonlu Breit-Pauli yaklaşımı çerçevesinde AUTOSTRUCTURE programları kullanılarak hesaplanmıştır. Radyal orbitallerin hesabında Thomas-Fermi-Dirac-Amaldi model potansiyeli kullanılmıştır. Hızla çarpılmış tesir kesitleri paralel ve dik sıcaklıklara sahip Maxwellian hız dağılımı kullanılarak oran katsayılarına dönüştürülmüştür.Birden fazla negatif veya pozitif yüke sahip gaz fazındaki küçük moleküller, üzerlerindeki itici Coulomb kuvvetlerine rağmen, otoiyonlaşmaya karşı kararlılık göstererek kütle spektrometrelerinde gözlenebilecek bir ömre sahip olmaktadırlar. Bu kararlılığın altında yatan dinamiklerin araştırılması güncel öneme sahip bir araştırma konusudur. Bu nedenle, gaz fazında otoiyonlaşmaya karşı kararlı oldukları düşünülen dianyonlar ve üç atomlu dikatyonlarla ilgili hesaplamalar yapılmıştır. Bu hesaplamalar farklı model kimyaları çerçevesinde Gaussian 03W paket programı kullanılarak yapılmıştır.Konfigürasyon ortalamalı yaklaşımda elde edilen sonuçların çok daha fazla kaynak ve emek isteyen seviye ayrışımlı yaklaşımdan elde edilen sonuçlarla oldukça iyi uyum içerisinde oldukları bulunmuştur. Yüksek duyarlıklı rezonans enerjilerinin özellikle düşük sıcaklık elektron-iyon birleşme süreçleri için kritik önemde oldukları gösterilmiştir. Dianyonların ve üç atomlu dikatyonların termodinamik kararsızlıklarına rağmen en az bir kinetik kararlılığa sahip hallerinin varlıkları bulunmuştur.
Özet (Çeviri)
Electron impact ionization and electron-ion recombination are among the atomic processes significantly affecting the plasma particle distribution. The cross sections and rate coefficients associated with these processes are critically important for the modeling of plasma dynamics, plasma spectrum analysis, and making scientific predictions for stable plasma formation. For this reason, the cross sections and rate coefficients for the atomic processes involving Mg+, Ar7+, Kr25+, Sn39+, Xe43+, W63+, Al+-Zn18+, Kr24+, Mo30+ and Xe42+ ions of Na and Mg configurations were calculated.Electron impact ionization cross sections and rate coefficients of ions of configurations were calculated in both configuration average and LSJ level resolved distorted wave approximations. Electron-ion recombination cross sections and rate coefficients of ions of Mg configuration were calculated in a multi configuration Breit-Pauli approximation using AUTOSTRUCTURE programs. Thomas-Fermi-Dirac-Amaldi model potential was used for the calculations of radial orbitals. Velocity times cross sections were converted to rate coefficients by using Maxwellian speed distribution with parallel and perpendicular temperatures.Small molecules in the gas phase with more than one negative or positive charge, despite the repulsive Coulomb forces on them, have observable lifetime in a mass spectrometer by being stable towards autoionization. The search for the underlying dynamics of this stability is a current research problem. For this reason, the calculations for dianions and triatomic dications likely to be stable in the gas phase with respect to autoionization were performed. These calculations were done in different model chemistries using Gaussian 03W program package.The results from configuration average calculations were found to be in good agreement with the results of computationally demanding level-resolved distorted wave approximations. Accurate resonance energies were found particularly very important for the calculations of low temperature electron-ion recombination processes. It was found that dianions and triatomic dications, despite their thermodynamic instabilities, have at least one kinetically stable state.
Benzer Tezler
- Ar(+1) - Ar(+5) iyonlarının elektron çarpmalı ve Ar(+5) iyonunun çarpışmalı dielektronik birleşme tesir kesit ve oran katsayılarının çok konfigürasyonlu breit-pauli yaklaşımında hesabı
Calculations of electron impact ionization of Ar(+1) - Ar(+5) and dielectronik recombination cross section and rate coefficients of Ar(+5) within multi configurational breit-pauli approximation
ERKAN ARSLAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2010
Fizik ve Fizik MühendisliğiMarmara ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ZİKRİ ALTUN
- Theoretical and experimental ınvestigation of plasma-wall ınteraction and material reliability ın fusion based tokamak reactor
Füzyon tabanlı tokamak reaktörlerinde plazma duvar etkileşimi ve malzeme güvenilirliğinin teorik ve deneysel olarak incelenmesi
ALPER PAHSA
Doktora
İngilizce
2023
EnerjiAnkara Yıldırım Beyazıt ÜniversitesiEnerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FAHRETTİN GÖKTAŞ
- Color tunable upconversion based white light properties of er-Tm-Yb phosphors and pmma nanocomposites
Er-Tm-Yb fosfor ve polimer nanokompozitlerde renk ayarlanabilir üst dönüşüm esaslı beyaz ışık özellikleri
SEVCAN TABANLI
Doktora
İngilizce
2019
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiFizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÖNÜL ERYÜREK
- UAEA'nın TRS277, TRS381 ve TRS398 no.lu soğurulan doz protokollerinin farklı foton ve elektron enerjilerine göre karşılaştırılması
Comparison of IAEA absorbe dose protocols TRS277, TRS381 and TRS398 for different photon and electron energies
HİLAL ACAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2004
Radyoloji ve Nükleer TıpHacettepe ÜniversitesiRadyoterapi Fiziği Bilim Dalı
PROF. DR. FADIL AKYOL
- 3D electron microscopy investigations of human dentin and ion beam irradiation effect on biocompatible anatase TiO2 using Focused Ion Beam based techniques
İnsan dentinin 3D elektron mikroskobu incelemeleri ve biyouyumlu anataz TiO2 üzerinde iyon demeti ışınlama etkisi odaklanmış iyon demeti dayalı teknikleri kullanılarak'
SİNA SADİGHİKİA
Yüksek Lisans
İngilizce
2016
Fizik ve Fizik MühendisliğiSabancı ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET ALİ GÜLGÜN
DR. MELTEM SEZEN