Extension of charge-state-distribution calculations for ion-solid collisions towards low velocities and many-electron ions

Knowledge of the detailed evolution of the whole charge-state distribution of projectile ions colliding with targets is required in several fields of research such as material science and atomic and nuclear physics but also in accelerator physics, and in particular in regard to the several foreseen large-scale facilities. However, there is a lack of data for collisions in the nonperturbative energy domain and that involve many-electron projectiles. Starting from the etacha model we developed [Rozet, Nucl. Instrum. Methods Phys. Res., Sect. B 107, 67 (1996)10.1016/0168-583X(95)00800-4], we present an extension of its validity domain towards lower velocities and larger distortions. Moreover, the system of rate equations is able to take into account ions with up to 60 orbital states of electrons. The computed data from the different new versions of the etacha code are compared to some test collision systems. The improvements made are clearly illustrated by 28.9MeVu-1Pb56+ ions, and laser-generated carbon ion beams of 0.045 to 0.5MeVu-1, passing through carbon or aluminum targets, respectively. Hence, those new developments can efficiently sustain the experimental programs that are currently in progress on the "next-generation" accelerators or laser facilities.Fil: Lamour, E.. Centre National de la Recherche Scientifique; Francia. Universite de Paris; FranciaFil: Fainstein, Pablo Daniel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Bariloche; ArgentinaFil: Galassi, Mariel Elisa. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Instituto de Física de Rosario. Universidad Nacional de Rosario. Instituto de Física de Rosario; ArgentinaFil: Prigent, C.. Centre National de la Recherche Scientifique; Francia. Universite de Paris; FranciaFil: Ramirez, C. A.. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Instituto de Física de Rosario. Universidad Nacional de Rosario. Instituto de Física de Rosario; ArgentinaFil: Rivarola, Roberto Daniel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Instituto de Física de Rosario. Universidad Nacional de Rosario. Instituto de Física de Rosario; ArgentinaFil: Rozet, J. P.. Centre National de la Recherche Scientifique; Francia. Universite de Paris; FranciaFil: Trassinelli, M.. Centre National de la Recherche Scientifique; Francia. Universite de Paris; FranciaFil: Vernhet, D.. Centre National de la Recherche Scientifique; Francia. Universite de Paris; Franci

Electron emission in ionization of He and Ne by fast dressed oxygen ions and projectile-charge-state dependence

The double-differential cross sections (DDCS) of low-energy electrons emitted at forward, backward, and perpendicular directions are reported for collisions of 3.75 MeV/u Oq+ (q=5, 6, 7, 8) projectiles with He and Ne targets. The measured DDCS are found to be deviating from the q2 dependence throughout the entire energy region. The effect of projectile electrons, for the dressed ions, as a function of the impact parameter is clearly noticeable for large as well as low-impact parameter collisions. We also present a theoretical calculation based on the prior form of the continuum distorted wave-eikonal initial state approximation, in which the projectile-active electron interaction is modeled with the Green-Sellin-Zachor potential. This particular representation of the potential has been proven to give good qualitative results for projectiles with residual electrons. In addition to the total DDCS, the individual contributions from target ionization, projectile electron loss, and simultaneous ionization processes are also calculated. The total DDCS obtained from these calculations are shown to be in excellent agreement with the experimental observations.Fil: Biswas, Shubhadeep. International Centre Of Theoretical Science. Tata Institute Of Fundamental Research; EspañaFil: Kasthurirangan, S.. International Centre Of Theoretical Science. Tata Institute Of Fundamental Research; España. Institute of Chemical Technology; IndiaFil: Misra, D.. International Centre Of Theoretical Science. Tata Institute Of Fundamental Research; EspañaFil: Monti, Juan Manuel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Instituto de Física de Rosario. Universidad Nacional de Rosario. Instituto de Física de Rosario; ArgentinaFil: Rivarola, Roberto Daniel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Instituto de Física de Rosario. Universidad Nacional de Rosario. Instituto de Física de Rosario; ArgentinaFil: Fainstein, Pablo Daniel. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Bariloche; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Patagonia Norte; ArgentinaFil: Tribedi, L.C.. International Centre Of Theoretical Science. Tata Institute Of Fundamental Research; Españ

Fragmentation of Molecules by Fast Ion Impact

Single ionization of simple molecules, e.g. H2, CO2, by fast charged particle impact has been studied using a reaction microscope. By measuring the momenta of the emitted electron and the recoil ionic fragment in coincidence, channel-selective low-energy electron spectra have been recorded. The experimental cross sections will be presented, compared with the predictions of state-of-the-art CDW-EIS calculations and discussed in terms of molecular effects such as (i) autoionization and predissociation channels, (ii) interference patterns resulting from the two-center geometry of the diatomic molecule, in analogy to Young\u27s double-slit experiment and (iii) dependence of the electron emission on the orientation of the molecular axis

Electron emission in collisions between dressed Alq+ ions with He targets

Experimental and theoretical results are presented for electron emission in collisions between dressed Alq+ ions and atomic He targets. The experimental data are compared with a four-body CTMC model and two distorted wave models, namely the CDW and CDW-EIS. The contribution to total electron emission spectra from the ionisation of each collision center and as well as the simultaneous ionisation can be assessed separately.Fil: Monti, Juan Manuel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Rosario. Instituto de Física de Rosario (i); ArgentinaFil: Fiol, Juan. Comisiã³n Nacional de Energã­a Atã³mica. Gerencia del Area Investigaciã³n y Aplicaciones No Nucleares. Gerencia de Fã­sica (centro Atã³mico Balseiro). Divisiã³n Colisiones Atã³micas; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Area de Investigación y Aplicaciones No Nucleares. Gerencia de Física (Centro Atómico Bariloche); ArgentinaFil: Fregenal, Daniel Eduardo. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Area de Investigación y Aplicaciones No Nucleares. Gerencia de Física (Centro Atómico Bariloche); ArgentinaFil: Fainstein, Pablo Daniel. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Area de Investigación y Aplicaciones No Nucleares. Gerencia de Física (Centro Atómico Bariloche); ArgentinaFil: Rivarola, Roberto Daniel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Rosario. Instituto de Física de Rosario (i); ArgentinaFil: Wolff, W.. Universidade Federal do Rio de Janeiro; BrasilFil: E. Horsdal. University Aarhus; DinamarcaFil: Bernardi, Guillermo Carlos. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Area de Investigación y Aplicaciones No Nucleares. Gerencia de Física (Centro Atómico Bariloche); ArgentinaFil: Suarez, Sergio Gabriel. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Area de Investigación y Aplicaciones No Nucleares. Gerencia de Física (Centro Atómico Bariloche); Argentin

Dynamical optical tuning of the coherent phonon detection sensitivity in DBR-based GaAs optomechanical resonators

We present a detailed time-resolved differential reflectivity study of the electronic and the coherent phonon generation response of a GaAs optical microcavity after resonant picosecond laser pulse excitation. A complex behavior is observed as a function of laser-cavity-mode detuning and incident power. The observed response is explained in terms of the large dynamical variations of the optical cavity-mode frequency induced by the ultrafast laser excitation, related to the optical modulation of the GaAs-spacer index of refraction due to photoexcited carriers. It is demonstrated that this effect leads to a strong optical dynamical tuning of the coherent phonon detection sensitivity of the device.Fil: Sesin, Pablo Ezequiel. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Bariloche; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Energía Nuclear. Instituto Balseiro; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Patagonia Norte; ArgentinaFil: Soubelet, Pedro Ignacio. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Bariloche; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Energía Nuclear. Instituto Balseiro; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Patagonia Norte; ArgentinaFil: Villafañe, Viviana Daniela. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Bariloche; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Energía Nuclear. Instituto Balseiro; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Patagonia Norte; ArgentinaFil: Bruchhausen, Axel Emerico. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Bariloche; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Energía Nuclear. Instituto Balseiro; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Patagonia Norte; ArgentinaFil: Jusserand, B.. Universite de Paris VI. Institut des Nanosciences de Paris; FranciaFil: Lemaître, A.. Centre National de la Recherche Scientifique; FranciaFil: Lanzillotti Kimura, Norberto Daniel. Centre National de la Recherche Scientifique; FranciaFil: Fainstein, Alejandro. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Bariloche; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Energía Nuclear. Instituto Balseiro; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Patagonia Norte; Argentin

Separación de gases mediante difusión por presión en una tobera curva

La evolución de la concentración de cada especie en una mezcla de gases se puede obtener a través de la ecuación de transporte por difusión, derivada de la teoría cinética de gases. Éste es el problema a resolver en procesos de separación de gases, como son por ejemplo los procesos centrífugos, las toberas curvas y la expansión libre o free-jet. En este trabajo nos enfocamos en la separación de gases que se genera a partir del gradiente de presión obtenido en una tobera curva. Se resolvieron las ecuaciones de Navier-Stokes de flujo compresible utilizando el código FLUENT de volúmenes finitos. Con las soluciones obtenidas se modeló el proceso de difusión de especies a partir de una ecuación constitutiva para los flujos de entrada y salida de los volúmenes finitos, donde se tiene en cuenta el efecto del gradiente de presión. Los resultados se compararon con datos experimentales de concentración de oxígeno en un flujo de aire.Fil: Guouzden, T.. Comisión Nacional de Energía Atómica; ArgentinaFil: Clausse, Alejandro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica; Argentina. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires; ArgentinaFil: Cortizo, E.. Comisión Nacional de Energía Atómica; ArgentinaFil: Fainstein, Pablo Daniel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica; ArgentinaFil: Fiol, Juan. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica; ArgentinaFil: Fregenal, Daniel Eduardo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica; ArgentinaFil: Fuhr, Javier Daniel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica; ArgentinaFil: Kaul, Enrique Eduardo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Patagonia Norte; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica; ArgentinaFil: Knoblauch, Pablo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Invap S. E.; ArgentinaFil: Lamagna, Alberto. Comisión Nacional de Energía Atómica; ArgentinaFil: Maceira, P.. Comisión Nacional de Energía Atómica; ArgentinaFil: Rozas, G.. Comisión Nacional de Energía Atómica; ArgentinaFil: Zarco, Maximiliano Alfredo. Comisión Nacional de Energía Atómica; Argentin

Factorization of laser-pulse ionization probabilities in the multiphotonic regime

We present a detailed study of the ionization probability of H and H$_{2}^{+}$ induced by a short intense laser pulse. Starting from a Coulomb–Volkov description of the process we derive a multipole-like expansion where each term is factored into two contributions: one that accounts for the effect of the electromagnetic field on the free-electron final state and a second factor that depends only on the target structure. Such a separation may be valuable to solve complex atomic or molecular systems as well as to interpret the dynamics of the process in simpler terms. We show that the series expansion converges rapidly, and thus the inclusion of the first few terms is sufficient to produce accurate results.Fil: Della Picca, Renata. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Area de Investigación y Aplicaciones No Nucleares. Gerencia de Física (Centro Atómico Bariloche); ArgentinaFil: Fiol, Juan. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Area de Investigación y Aplicaciones No Nucleares. Gerencia de Física (Centro Atómico Bariloche); ArgentinaFil: Fainstein, Pablo Daniel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Area de Investigación y Aplicaciones No Nucleares. Gerencia de Física (Centro Atómico Bariloche); Argentin

Energy and angular distributions of the low-energy electron emission in collisions of 4 MeV/u bare F ions with He atoms

The energy and angular distributions of double-differential cross sections (DDCS) of electron emission from He in collisions with 4 MeV/u F9 + ions are reported. The derived single-differential distributions and the total cross sections are also reported. The measured distributions of the low-energy electrons between 1 and 400 eV over a wide angular range between 20° and 160° are compared with the state-of-the-art quantum mechanical models. The first Born (B1) and the continuum distorted wave-eikonal initial state (CDW-EIS) approximations are used for this purpose. The DDCS for a given angle was found to fall by a few orders of magnitude over the electron energy range studied. The CDW-EIS model provides excellent agreement with the energy distributions and the angular distributions. The electron energy dependence of the forward?backward asymmetry parameter shows monotonically increasing behaviour. This has been explained very well in terms of the CDW-EIS model, which includes the two-centre effect. A large deviation from the B1 is also observed. We have also derived the single-differential distributions in terms of the angle as well as the electron energy. These distributions are also well reproduced by the CDW-EIS model.Fil: Misra, Deepankar. Tata Institute of Fundamental Research; IndiaFil: Kelkar, Aditya H.. Tata Institute of Fundamental Research; IndiaFil: Fainstein, Pablo Daniel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Area de Investigación y Aplicaciones No Nucleares. Gerencia de Física (Centro Atómico Bariloche); ArgentinaFil: Tribedi, Lokesh C.. Tata Institute of Fundamental Research; Indi

Laser pulse ionization of fixed-in-space H2O

We present a detailed study of the ionization probability of H2O induced by a short intense laser pulse. Within the strong-field approximation, we present total and differential ionization probabilities of the water molecule fixed in space. It is shown that the second highest occupied molecular orbital (HOMO-1) dominates the single-electron emission process when the laser is polarized along the symmetry axis of the H2O molecule, and that the electron emission is in general favoured in the direction along the laser polarization direction.Fil: Della Picca, Renata. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Area de Investigación y Aplicaciones No Nucleares. Gerencia de Física (Centro Atómico Bariloche); ArgentinaFil: Fiol, Juan. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Area de Investigación y Aplicaciones No Nucleares. Gerencia de Física (Centro Atómico Bariloche); ArgentinaFil: Fainstein, Pablo Daniel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Area de Investigación y Aplicaciones No Nucleares. Gerencia de Física (Centro Atómico Bariloche); ArgentinaFil: Hansen, J. P.. University Of Bergen; NoruegaFil: Dubois, A.. Centre National de la Recherche Scientifique; Francia. Universite de Paris Xi. Laboratoire de Chimie Physique; Francia. Universite Pierre Et Marie Curie. Laboratoire de Chimie Physique; Franci