Опис процесу однократної іонізації складних молекул

Abstract

Викладено методику дослідження перерізів процесу однократної іонізації складних молекул електронним ударом. Наведено аналітичні вирази для повних перерізів цього процесу, що використовують у відомих наближеннях – BED, BEB, формула Гризінського. Описано аналітичну апроксимацію цих перерізів за відповідними формулами. Розраховано потенціал іонізації та перерізи іонізації молекули глутаміну електронним ударом.

Изложена методика исследования сечений процесса однократной ионизации сложных молекул электронным ударом. Приведены аналитические выражения для полных пересечений этого процесса, которые используются в известных приближениях – BED, BEB, формула Гризинского. Описана аналитическая аппроксимация этих сечений по соответвующим формулам. Рассчитаны потенциал ионизации и сечения ионизации молекул глутамина электронным ударом.

Purpose. The article is devoted to brief exposition of methodology of calculation and research of cross-sections of the single ionising of complex molecules, e.g. amino acids, by an electron impact. The normalization of relative values of experimental complete cross-sections of ionization with the aim of obtaining its absolute values is proposed. Approximation procedure of these absolute cross-sections is briefly discussed. Methods. The well-known analytical expressions of description of ionization process of molecules are given in semiclassical (Binary - Encounter - Dipole and Binary - Encounter - Bethe) and classical (Gryzinski formula) approaches. On their basis, analytical expressions for realization of procedure of approximation of ionization cross-section of molecules are given. Results. Ionization potential of glutamine molecule in two approximations - adiabatic and molecular orbitals – were calculated. Thus, for the calculation of structure of molecule two approachеs — density-functional theory and Hartree- Fock theory – were used. Calculated values were compared with experimental data. Using mentioned formulas, energy dependences of single ionization cross-sections of glutamine molecule by electron impact up to 60 eV energy were calculated. Two approaches – density-functional theory and Hartree–Fock – were used as well. Conclusions. Considered analytical expressions for the calculation of single ionization of cross-sections may be successfully used for the analysis of the ionization process of complex molecules by an electron impact. Energy behavior of calculated ionization cross-sections differs significantly between used approaches. Ionization potential of glutamine molecule that was calculated using density-functional theory coincides better with experimental data.