Theorie der Streuung schneller geladener Teilchen I. Einzelstreuung am abgeschirmten Coulomb-Feld

Abstract

Die quantenmechanische Theorie der elastischen Einzelstreuung am abgeschirmten Coulomb - Feld wird unter Berücksichtigung der Abschirmung nach der Thomas - Fermi - Methode in analytischer Form entwickelt. Die Theorie ist gültig für beliebige Werte des Parameters α ≡ zZI( 137 ß) [Z = Ordnungszahl der streuenden Atome, ± z e = Ladung der gestreuten Teilchen, v deren Geschwindigkeit, ß = v/c] sowie für Streuwinkel x 90 ° und für kinetische Energie der Teilchen Ekinz≳zZ4/3 • 100 eV. Der Spineinfluß, der bei kleinen Streuwinkeln gering ist, wurde vernachlässigt, womit die Theorie für alle Sorten geladener Teilchen gilt. Als Ergebnis wurde für das Verhältnis q(χ) ≡ ] Q ( χ ) / <QRuth. (χ) [Q(χ) = diff. Streuquerschnitt pro Raumwinkeleinheit um χ, QRuth. (χ) = Rutherfordscher Streuquerschnitt] ein Integralausdruck gefunden, der bei großen χ in die für alle α gültige asymptotische Formel übergeht. Die hierbei und im folgenden auftretende Winkelkonstante ist χo = Z1/3 • 2,44 105 eV/(pc) [Winkelgrad] [p = Impuls; pc in Elektron-Volt]. Die asymptotische Formel ist praktisch verwendbar, solange sie g(χ) >0,9 ergibt. Im übrigen Bereich kann der Verlauf der Funktion q (χ) mit Hilfe von Interpolationsformeln der Gestalt χq = χo( Aq+ Bq a2) 1/2 ermittelt werden, wobei χq denjenigen Winkel bedeutet, für den das Verhältnis Q/QRuth. den festen Wert q annimmt. Die Zahlen Aq und Bq sind für eine Reihe von Werten q tabuliert (vergl. S. 143). Der so konstruierte Funktionsverlauf von q (χ) ist exakt für die Grenzfälle kleiner und großer α und stellt für Zwischenwerte von α eine gute Näherung dar, wie der Vergleich mit einigen durch numerische Auswertung erhaltenen Punkten zeigt (vergl. Abb. 2 S. 143). - Der letzte § (9) dient der Vorbereitung der im Tl. II behandelten Theorie der Vielfachstreuung.

Monte Carlo simulation of Tabata’s electron backscattering experiments

“…The EGS5 code has two modes for the simulation of electron multiple scattering: these modes are based on the models proposed by Molière [27] and Goudsmit-Sounderson (GS) [28,29]. In this study, the GS multiple scattering model of the EGS5 code was used because the accuracy of the GS multiple scattering model is higher than that of the Molière multiple scattering model.…”

Monte Carlo simulation of laser and plasma nitriding titanium

“…Then in the collision process, the particle energy loss is a discrete quantity, while the electron energy loss is a continuous quantity. In this program, for the low energy (below 10 eV), the scattering and energy loss of the ions is based on the Moliere (1947) atom interaction potential. The energy loss of the electrons is based on the method of Lindhard and Scharff (1961) treating the velocity.…”

A model study of displacement cascades distributions in zirconium

“…For trajectory calculation, we use the Molière approximation to the Thomas-Fermi potential [12] with the expression of the screening length suggested by Firsov [13]. The binary collisions are ordered in time, so as to respect the chronological development of the cascades.…”