TY - CONF

T1 - Двухфотонная аннигиляция позитронов с электронами K-оболочки водородоподобных ионов

AU - Мандрыкина, Зоя Андреевна

PY - 2022/7/25

Y1 - 2022/7/25

N2 - Исследование взаимодействий позитрона - простейшей частицы антивещества -с атомами, молекулами и твердыми телами представляет фундаментальный ипрактический интерес. Одним из наиболее важных актов взаимодействия является процесс аннигиляции с электронами в веществе. Исследование этого процесса привело к развитию позитронно-эмиссионной томографии, методов изучения дефектов в металлах и полупроводниках и многих других приложений. Особый интерес представляет аннигиляция с электронами внутренней оболочки тяжелых систем. Такие процессы дают уникальную возможность проведения исследований антиматерии в присутствии сильного электрического поля ядра, которое на несколько порядков больше, чем в современных лазерных установках. Кроме того, в ближайшее время ожидаются новые экспериментальные исследования взаимодействий позитронов с различными ионными и атомарными мишенями в связи с появлением позитронных установок нового поколения в Ливерморской национальной лаборатории имени Лоуренса (Калифорния, США) и Исследовательском центре ELI-NP (Бухарест, Румыния). Эти и многие другие приложения, а также экспериментальные исследованиятребуют количественного понимания процессов электрон-позитронной аннигиляции в присутствии сильного поля ядра. Аннигиляция позитронов со связанными электронами может приводить киспусканию одного, двух или более фотонов. В то время как двухквантоваяаннигиляция наиболее вероятна в легких системах, ожидается, что в тяжелых системах наиболее вероятной будет однофотонная аннигиляция [1]. Точное описание процесса однофотонной аннигиляции позитронов со связанными электронами тяжелых систем было впервые представлено в 1964 году Джонсоном с соавторами [2] и в настоящее время всесторонне освещено в литературе. Однако вероятности процессов аннигиляции с испусканием одного и двух фотонов не сравнивались из-за отсутствия удовлетворительного теоретического описания двухфотонного процесса.Такое описание было впервые выполнено в работе [3]. Здесь мы улучшаемподход, разработанный в работе [3], описывая виртуальный пропагатор электрон-позитронного состояния точной функцией Грина Дирака-Кулона вместо метода конечного базисного набора. Улучшенный подход позволяет устранить инфракрасные расходимости, возникающие в случае, когда один из испущенных фотонов обладает низкой энергией. Мы применяем разработанный подход для расчета сечения двухквантовой аннигиляции позитронов с электронами К-оболочки Н-подобных ионов и сравниваем его с сечением для одноквантового канала [4]. Автор благодарен Санкт-Петербургскому государственному университету за возможность принять участие в этой конференции ID: 97197963.1. Drukarev E. G., Mikhailov A. I. High-Energy Atomic Physics, Cham: SpringerInternational Publishing, 2016.2. Johnson W. R., Buss D. J., Carroll C. O. Physical Review. 1964. No 5A (135). P. A1232–A1235.3. Zaytsev V. A., et al. Physical Review Letters. 2019. No 9 (123). P. 093401.4. Mandrykina Z.A., et al. Physical Review A. 2022 No 6 (105). P. 062806

AB - Исследование взаимодействий позитрона - простейшей частицы антивещества -с атомами, молекулами и твердыми телами представляет фундаментальный ипрактический интерес. Одним из наиболее важных актов взаимодействия является процесс аннигиляции с электронами в веществе. Исследование этого процесса привело к развитию позитронно-эмиссионной томографии, методов изучения дефектов в металлах и полупроводниках и многих других приложений. Особый интерес представляет аннигиляция с электронами внутренней оболочки тяжелых систем. Такие процессы дают уникальную возможность проведения исследований антиматерии в присутствии сильного электрического поля ядра, которое на несколько порядков больше, чем в современных лазерных установках. Кроме того, в ближайшее время ожидаются новые экспериментальные исследования взаимодействий позитронов с различными ионными и атомарными мишенями в связи с появлением позитронных установок нового поколения в Ливерморской национальной лаборатории имени Лоуренса (Калифорния, США) и Исследовательском центре ELI-NP (Бухарест, Румыния). Эти и многие другие приложения, а также экспериментальные исследованиятребуют количественного понимания процессов электрон-позитронной аннигиляции в присутствии сильного поля ядра. Аннигиляция позитронов со связанными электронами может приводить киспусканию одного, двух или более фотонов. В то время как двухквантоваяаннигиляция наиболее вероятна в легких системах, ожидается, что в тяжелых системах наиболее вероятной будет однофотонная аннигиляция [1]. Точное описание процесса однофотонной аннигиляции позитронов со связанными электронами тяжелых систем было впервые представлено в 1964 году Джонсоном с соавторами [2] и в настоящее время всесторонне освещено в литературе. Однако вероятности процессов аннигиляции с испусканием одного и двух фотонов не сравнивались из-за отсутствия удовлетворительного теоретического описания двухфотонного процесса.Такое описание было впервые выполнено в работе [3]. Здесь мы улучшаемподход, разработанный в работе [3], описывая виртуальный пропагатор электрон-позитронного состояния точной функцией Грина Дирака-Кулона вместо метода конечного базисного набора. Улучшенный подход позволяет устранить инфракрасные расходимости, возникающие в случае, когда один из испущенных фотонов обладает низкой энергией. Мы применяем разработанный подход для расчета сечения двухквантовой аннигиляции позитронов с электронами К-оболочки Н-подобных ионов и сравниваем его с сечением для одноквантового канала [4]. Автор благодарен Санкт-Петербургскому государственному университету за возможность принять участие в этой конференции ID: 97197963.1. Drukarev E. G., Mikhailov A. I. High-Energy Atomic Physics, Cham: SpringerInternational Publishing, 2016.2. Johnson W. R., Buss D. J., Carroll C. O. Physical Review. 1964. No 5A (135). P. A1232–A1235.3. Zaytsev V. A., et al. Physical Review Letters. 2019. No 9 (123). P. 093401.4. Mandrykina Z.A., et al. Physical Review A. 2022 No 6 (105). P. 062806

M3 - тезисы

SP - 29

ER -