N° 109. — Calcul de sections efficaces d’ionisation d’atomes par impact électronique énergique

I. — Établissement des formules

C.E.N. Saclay, Service des Isotopes Stables, B.P. n°2 Gif-sur-Yvette, 91, France.

Résumé

L’approximation dipolaire envisagée par Bethe pour le calcul de sections efficaces de collisions inélastiques électron-atome, introduit une erreur importante dans le calcul de la section efficace d’ionisation. Pour le cas de l’atome d’hydrogène, l’écart observé avec le calcul rigoureux est d’environ 40 % pour des énergies des électrons incidents pouvant atteindre plusieurs KeV.

Dans l’approximation dipolaire, la section efficace relative aux collisions par lesquelles l’électron incident est dispersé avec de grandes variations d’impulsion est négligée. Nous proposons un calcul approché de cette section efficace qui, ajouté à un calcul effectué dans l’approximation dipolaire, permet de tenir compte de l’ensemble des collisions. Les résultats obtenus pour l’atome d’hydrogène par cette méthode sont en bon accord avec le calcul rigoureux.

Abstract

The dipole approximation proposed by Bethe for the calculation of the cross sections for inelastic electron-atom collisions, introduces an significant error in the calculation of the ionization cross section. In the case of atomic hydrogen, the observed difference between the calculation with this approximation and the exact calculation is about 40 % for the incident electron energies up to several KeV.

When using the dipole approximation, one neglects the cross section corresponding to the collisions in which the incident electron is scattered with large momentum transfer. We propose an approximate calculation for this cross section which, when added to a calculation based on the dipole approximation, accounts for the entire range of collisions.

The results obtained by this method for atomic hydrogen are in agreement with the exact calculation.