Избранные научные труды. Том 2

§ 4. Механизм потери и захвата электронов

В столкновениях многозарядных ионов с нейтральными атомами могут иметь место значительные изменения величины энергии связи электронов в атоме, в котором на ранней стадии столкновения более слабо связанные электроны будут испытывать большое влияние сильного поля иона. Передача энергии, связанная с возбуждением и ионизацией атомов, является фактически основным источником потерь энергии ионов. Однако при столкновениях возможны процессы, приводящие к возбуждению иона или к изменению его заряда вследствие потери или захвата им электрона. Строгое рассмотрение этих процессов представляет большую трудность, но благодаря тому обстоятельству, что в процессах потери и захвата электронов принимают участие связанные состояния с большими квантовыми числами, можно приближённо использовать механическое рассмотрение, особенно для предсказания наиболее существенных черт механизма этих процессов.

При рассмотрении процесса потери электрона возникает вопрос о величине энергии, которую необходимо передать электронам иона при столкновении для их освобождения. Благодаря тому, что силы взаимодействия между соседними электронами малы по сравнению с силами, действующими на них со стороны общего поля иона, мы можем при рассмотрении величины передаваемой энергии в первом приближении независимо исследовать изменение энергии связи отдельных электронов под действием сил, которым они подвергаются в процессе соударения с атомами. При оценке этих сил в случае лёгких атомов можно считать, что процесс столкновения состоит из отдельных столкновений с ядром и с каждым из атомных электронов. В случае же тяжёлых атомов, в которых орбитальные скорости части электронов больше скорости частицы