Elektronik Uyarmaların Kuantum Monte Carlo Uygulamaları

Abstract

ELEKTRONİK UYARMALARIN KUANTUM MONTE CARLO HESAPLAMALARI ÖZET Bu çalışmada elektronik enerji kaybı, Monte Carlo metodu kullanılarak hesaplandı. Bethe teorisi temel alınarak birinci Born yaklaşımında durdurma gücü ifadesi, gelen iyonun bağlı elektron sayışma ve hedefin etkin yüküne bağlı olarak türetildi. Ortalama uyarma potansiyeli için etkin ortalama uyarma potansiyeli kullanıldı. Gelen iyonun bağlı elektron sayısı, hedef atomun etkin yükü ve etkin ortalama uyarma potansiyeli Thomas-Fermi modeline göre yazılan elektronik yük yoğunluğu ile Monte Carlo metodu kullanılarak hesaplandı. Helyum, Lityum, Berilyum, Bor, Oksijen ve Silisyum iyonlarının Karbon ve Alüminyum hedefler üzerindeki elektronik enerji kaybı hesaplandı. Elde edilen sonuçlar diğer teorik çalışmalar ve mevcut deneysel değerler ile karşılaştırıldı. Bu çalışmada elde edilen sonuçların deneysel veriler ile % 3-7 mertebesinde uyumlu olduğu görüldü. Anahtar Kelimeler: Durdurma Gücü, Monte Carlo Hesaplamaları, Etkin Ortalama Uyarma Enerjisi, Bağlı Elektronlar, Etkin Yük.

H MONTE CARLO CALCULATIONS OF ELECTRONIC EXITATIONS ABSTRACT In this study, the electronic energy loss calculations has been carried out by using Monte Carlo method. In the first BORN approximation, the stopping power expression, based on the Bethe theory, has been derived. The expression is given in terms of number of electrons bound to the projectile and effective charge of the target. For mean exitation enrgy, effective mean exitation energy is used. The number of electrons bound to the projectile, effective charge of the target and effective mean exitation energy have been calculated by using Monte Carlo method. Thomas-Fermi electronic charge density is used as an electronic charge density. The elctronic energy loss of Helium, Lithium, Beryllium, Boron, Oxygen and Silicon ions have been calculated for Carbon and Aluminum. The obtanied results were compared with theoretical and also some experimental results. The results obtanied in this study agree with the experimental data within 3-7 %. Key Words: Stopping power, Monte Carlo Calculations, Effective mean Exitation Energy, Bounded Electrons, Effective Charge.