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生物相关分子在多重带电重离子轰击下净电离的非微扰标度行为

原子物理 2020-07-01 v2 医学物理

摘要

一个最近发展的描述涉及氢、碳、氮、氧和磷(H、C、N、O、P)等基本原子分子与质子碰撞的模型被扩展用于处理与多重带电离子的碰撞。离子-原子碰撞使用双中心基生成方法(TC-BGM)计算,该方法在给出电子俘获和电离总截面的精确结果方面有着良好记录。然后将原子的净电离截面用于构建两种离子-分子碰撞模型:遵循布拉格加和规则的独立原子模型(IAM-AR),以及所谓的像素计数方法(IAM-PCM)。后者在极大值附近给出相对于IAM-AR的减小截面,因为它考虑了有效截面区域的重叠性质。对于较高电荷的入射粒子,IAM-PCM导致相对于IAM-AR方法的净电离截面强烈减小,并直接对入射粒子电荷 Q=1,2,3Q=1, 2, 3 进行了计算。在宽能量范围 EE 上研究了IAM-PCM的标度行为,并在高 EE 时收敛于IAM-AR。建立了一个经验标度规则,可基于质子轰击计算复现这些结果。对尿嘧啶靶标(C4H4N2O2\rm C_4 H_4 N_2 O_2)给出了详细比较,该靶标已有其他理论和实验结果可用。基于从IAM-PCM数据导出的标度模型,展示了如何将多重带电离子轰击尿嘧啶和水的实验数据分别归约为有效的 Q=1Q=1 截面,并与质子轰击数据进行比较。

关键词

引用

@article{arxiv.2001.10146,
  title  = {Non-perturbative scaling behavior for net ionization of biologically relevant molecules by multiply-charged heavy-ion impact},
  author = {Hans Jürgen Lüdde and Thilo Kalkbrenner and Marko Horbatsch and Tom Kirchner},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2001.10146},
  year   = {2020}
}

备注

Revisions applied following refereeing process