利用Reimann–Schmid–Hanggi稳态方法分析隐藏结合位点对在腔体中扩散的颗粒的捕获现象

《Physical Chemistry Chemical Physics》：Trapping of particles diffusing in a cavity by hidden binding sites analyzed with the Reimann–Schmid–Hanggi steady-state approach

三维粒子扩散的广义窄逃逸问题中，基于Reimann–Schmid–Hanggi稳态方法推导出隧道与腔体几何参数及扩散系数相关的近似公式，经布朗运动动力学模拟验证，当隧道长度超过五倍半径时误差小于3%。

　　

传统的“狭窄逃逸”问题关注的是研究粒子在腔体内扩散并首次到达位于腔壁上的小吸收盘所需的平均时间，这一时间被称为“狭窄逃逸时间”。在这里，我们通过将传统问题扩展到吸收盘隐藏在隧道中的情况，考虑了一个三维的广义狭窄逃逸问题。我们推导出了一个近似公式来描述这种广义狭窄逃逸时间，该公式展示了这一时间如何依赖于系统的几何参数以及粒子在隧道和腔体内的扩散特性。这一结果是通过使用Reimann–Schmid–Hanggi稳态方法得到的。当隧道长度趋近于零时，广义狭窄逃逸时间就退化为传统意义上的狭窄逃逸时间。为了验证我们公式的准确性并确定其适用范围，我们进行了布朗动力学模拟。对于不太短的隧道，理论预测与模拟结果之间表现出良好的一致性。当隧道长度超过五个隧道半径时，相对误差小于几个百分点。