《Radiation Physics and Chemistry》：Low energy electron scattering by He and Ne atoms in Debye plasmas: Incorporating the screening effects through a semiempirical approach
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本研究提出了一种半经验光学势方法，用于描述低能电子与浸没在静止德拜等离子体中的稀有气体原子散射。重点分析了电子与氦和氖的散射特性，发现等离子体屏蔽效应未在s波截面中引发共振或Ramsekar极小，但在p波（氦）和d波（氦/氖）截面中观测到极小现象。弹性、动量转移和粘滞截面均显示能量依赖性，且在高屏蔽参数下趋于收敛，但在零能量极限附近受屏蔽效应显著影响。
Felipe Arretche | Felipe Gustavo Mallon | Eliton Popovicz Seidel | Wagner Tenfen
巴西圣卡塔琳娜联邦大学物理系，邮编88040-900，弗洛里亚诺波利斯，圣卡塔琳娜州
摘要
本文提出了一种半经验光学势方法，用于描述低能量电子与浸没在静态德拜等离子体中的稀有气体原子的散射现象。作为首次应用，我们研究了电子与氦（He）和氖（Ne）的散射，能量范围从阈值到20电子伏特（eV）。对散射长度和相位差的分析表明，等离子体屏蔽效应无法在s波截面中产生形状共振或拉姆扎乌尔极小值，但在p波截面中观察到了极小值，而在两种系统中d波截面中也观察到了极小值。文中还报告了弹性截面、动量传递截面和粘性截面。特别地，我们发现当屏蔽参数超过某个特定值时，所有截面的值都会趋于一致；然而，在接近零能量极限时，这些截面会受到等离子体屏蔽的显著影响。
章节摘录
引言与动机
从非常简单的角度来看，等离子体是具有集体行为的电离气体（Fitzpatrick, 2022）。等离子体物理学对于理解几乎所有尺度的宇宙至关重要，因为普遍认为可见宇宙的99%由等离子体构成（Soward等人，2005）。另一方面，等离子体物理学在聚变研究（Ratynskaia等人，2022）、光谱学（Fikry等人，2021）和荧光发射（Chen，2024）等领域也具有重要意义。
相互作用势
在本节中，我们扩展了Arretche等人（2024a）开发的半经验模型，以描述真空中稀有气体原子与电子的散射。我们首先使用Pacios（1993）提出的目标电子电荷密度，该密度表示为以下形式的指数项的线性组合：系数集
根据Arretche等人（2024a）的研究，光学势...
结果与讨论
在本节中，我们展示了散射长度（第3.1节）、相位差（第3.2节）、弹性截面、动量传递截面和粘性截面的结果（第3.3节）。最后，我们将我们的结果与其他研究者之前报告的结果进行了比较（见第3.4节）。在继续之前，我们需要指出，真空中碰撞的情况对应于的情形。
结论
在本文中，我们提出了一个半经验模型，用于描述从阈值到20电子伏特范围内德拜等离子体中的电子-原子散射现象。作为初步应用，我们研究了电子与氦和氖原子的散射。通过与文献中先前报道的电子-氦散射的从头算和半经验截面进行比较，验证了该模型的有效性。
对散射长度和相位差的分析表明，等离子体屏蔽效应无法在...
CRediT作者贡献声明
Felipe Arretche：撰写 – 审稿与编辑、撰写原始草稿、可视化、验证、监督、软件使用、资源管理、方法论设计、实验研究、资金获取、数据分析、概念构建。Felipe Gustavo Mallon：撰写原始草稿、数据分析。Eliton Popovicz Seidel：撰写 – 审稿与编辑、撰写原始草稿、方法论设计、数据分析、概念构建。Wagner Tenfen：撰写 – 审稿与...
利益冲突声明
作者声明他们没有已知的可能会影响本文工作的财务利益或个人关系。
致谢
F. Arretche感谢巴西国家科学技术发展委员会（Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico, CNPq）的支持。同时，也非常感谢格但斯克工业大学（Gdańsk University of Technology）通过DEC-45/2023/IDUB/I.1号资助项目（由E. Popovicz Seidel负责）对本研究提供的财务支持。此外，作者还要感谢圣卡塔琳娜联邦大学（Universidade Federal de Santa Catarina）和佩洛塔斯联邦大学（Universidade Federal de Pelotas）的研究生物理项目（Programa de Pós-Gradua??o em Física）所提供的支持。
