A Simple Physical Model of Nonlinear Dependence of Helium Stopping Power on the Velocity of Low-Energy Hydrogen Ions

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

For the first time, the dependence of the probability of ionization of helium atoms on the velocity of a low-energy hydrogen ion beam is taken into account when the first ionization potential of target atoms exceeds the ionization potential of the charged particle beam atoms. Formulae describing the dependences of the helium stopping power on the beam energy of monoenergetic protons and deuterons are obtained. It is shown that their application makes it possible to calculate the helium stopping power adequately to the available experimental results.

About the authors

N. N. Mikheev

Shubnikov Institute of Crystallography, Kurchatov Complex of Crystallography and Photonics, National Research Centre "Kurchatov Institute"

Email: kmikran@spark-mail.ru
Kaluga, 248033 Russia

References

  1. Golser R., Semrad D. // Phys. Rev. Lett. 1991. V. 66. P. 1831. https://doi.org/10.1103/physrevlett.66.1831
  2. Raiola F., Gyiirky G., Aliotta M. et al. // Eur. Phys. J. A. 2001. V. 10. P. 487. https://doi.org/10.1007/s100500170107
  3. Фирсов О.Б. // ЖЭТФ. 1959. Т. 36. Вып. 11. С. 1517. http://jetp.ras.ru/cgi-bin/dn/e_009_05_1076.pdf
  4. Lindhard J., Winther A. // Kgl. danske vid. selskab. Mat.-fys. Medd. 1964. B. 34. No 4. S. 23.
  5. ICRU Report 49. Stopping Powers and Ranges for Protons and Alpha Particles. International Commission on Radiation Units and Measurements. 1993.
  6. Fermi E., Teller E. // Phys. Rev. 1947. V. 72. P. 399. https://doi.org/10.1103/physrev.72.399
  7. Stier P.M., Barnett C.F. // Phys. rev. 1956. v. 103. Iss. 4. p. 896. https://doi.org/10.1103/physrev.103.896
  8. Михеев Н.Н. // Поверхность. Рентген., синхротр. и нейтрон. исслед. 2022. No 3. С. 94. https://doi.org/10.31857/s1028096022030141
  9. Михеев Н.Н., Безбах И.Ж. // Поверхность. Рентген., синхротр. и нейтрон. исслед. 2023. No 1. С. 20. https://doi.org/10.31857/s1028096023010168
  10. Михеев Н.Н., Безбах И.Ж. // Поверхность. Рентген., синхротр. и нейтрон. исслед. 2024. No 3. C. 72. https://doi.org/10.26201/SURF.2024.3.72
  11. Физические величины: Справочник. М.: Энергоатомиздат, 1991. 1232 с.
  12. Энгель А. Ионизованные газы. М.: Гос. изд-во физ.-мат. лит-ры, 1959. 326 с.
  13. Френсис Г. Ионизационные явления в газах. М.: Атомиздат, 1964. 302 с.
  14. Golser R., Semrad D. // Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. B. 1992. V. 69, P. 18. https://doi.org/10.1016/0168-583X(92)95732-7
  15. Boergesen P., Soerensen H. // Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. 1982. V. 200. P. 571.
  16. Phillips J.A. // Phys. Rev. 1953. V. 90. P. 532. https://doi.org/10.1103/PhysRev.90.532
  17. Reiter G., Kniest N., Pfaff E., Clausnitzer G. // Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. B. 1990. V. 44. P. 399. https://doi.org/10.1016/0168-583X(90)90001-B
  18. Boergesen P., Nicolet M.A. // Nucl. Instrum. Methods. 1977. V. 140. P. 541.
  19. Huberman M.N. // Phys. Rev. 1962. V. 127. P. 799. doi: 10.1103/PhysRev.127.799
  20. Bonderup E., Hvelplund P. // Phys. Rev. A. 1971. V. 4. P. 562. https://doi.org/10.1103/PhysRevA.4.562
  21. Paul H. IAEA. NDS. https://www-nds.iaca.org/stopping/

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).