Binary collision approximation
ঘনীভূত পদার্থবিজ্ঞানে, বাইনারি সংঘর্ষ আনুমানিক (বিসিএ) হল একটি অনুসন্ধানমূলক পদ্ধতি যা শক্ত আয়নগুলির দ্বারা (কিলো-ইলেকট্রনভোল্ট (কেভি) পরিসরে বা তার বেশি গতিশক্তির সাথে) কঠিন পদার্থের অনুপ্রবেশের গভীরতা এবং ত্রুটি উৎপাদনের আরও দক্ষতার সাথে অনুকরণ করতে ব্যবহৃত হয়। পদ্ধতিতে, আয়নটি নমুনা পরমাণু (নিউক্লিয়াস)-এর সাথে স্বাধীন বাইনারি সংঘর্ষের একটি ক্রম অনুভব করে একটি উপাদানের মধ্য দিয়ে ভ্রমণ করার জন্য আনুমানিক। সংঘর্ষের মধ্যে, আয়নটি একটি সোজা পথে ভ্রমণ করে বলে মনে করা হয়, ইলেকট্রনিক স্টপিং পাওয়ার অনুভব করে, কিন্তু নিউক্লিয়াসের সাথে সংঘর্ষে কোনও শক্তি হারায় না। সিমুলেশন পদ্ধতি বিসিএ পদ্ধতিতে, আগত আয়ন এবং একটি লক্ষ্য পরমাণুর (নিউক্লিয়াস) মধ্যে একটি একক সংঘর্ষকে আগত আয়নটির প্রভাব পরামিতিটির জন্য দুটি সংঘর্ষকারী কণার মধ্যে ধ্রুপদী বিচ্ছুরণ অবিচ্ছেদ্য সমাধান করে চিকিত্সা করা হয়। ইন্টিগ্রালের সমাধান আয়নটির বিচ্ছুরণ কোণের পাশাপাশি নমুনা পরমাণুতে তার শক্তি হ্রাস দেয় এবং তাই সংঘর্ষের পরে তার আগের তুলনায় শক্তি কত। বিচ্ছুরণ অবিচ্ছেদ্যটি ভর স্থানাঙ্ক ব্যবস্থার কেন্দ্রে সংজ্ঞায়িত করা হয় (দুটি কণা একটি আন্তঃপরমাণবিক সম্ভাব্যতা সহ একটি একক কণায় হ্রাস পায়) এবং বিচ্ছুরণ কোণটিকে আন্তঃপরমাণবিক সম্ভাবনার সাথে সম্পর্কিত করে। সংঘর্ষের সময় কী সময় কেটে গেছে তা জানতে সংঘর্ষের সময় অবিচ্ছেদ্য সমাধান করাও সম্ভব। কমপক্ষে যখন বিসিএ "ফুল ক্যাসকেড" মোডে ব্যবহার করা হয় তখন এটি প্রয়োজনীয়, নীচে দেখুন। ইলেকট্রনের শক্তি হ্রাস, অর্থাৎ। ইলেকট্রনিক স্টপিং পাওয়ার, শুধুমাত্র সংঘর্ষের মধ্যে আয়ন বেগের উপর নির্ভরশীল একটি স্টপিং পাওয়ার বিয়োগ করে বা দুটি পদ্ধতির সংমিশ্রণের মাধ্যমে প্রভাব-পরামিতি নির্ভর বৈদ্যুতিন স্টপিং মডেলের সাথে চিকিত্সা করা যেতে পারে। প্রভাব পরিমাপের জন্য নির্বাচন পদ্ধতি বিসিএ কোডগুলিকে দুটি প্রধান জাতের মধ্যে বিভক্ত করেঃ "মন্টে কার্লো" বিসিএ এবং স্ফটিক-বিসিএ কোড। তথাকথিত মন্টে কার্লো বিসিএ পদ্ধতিতে পরবর্তী সংঘর্ষকারী পরমাণুর দূরত্ব এবং প্রভাব পরামিতিটি একটি সম্ভাব্যতা বিতরণ থেকে এলোমেলোভাবে বেছে নেওয়া হয় যা কেবলমাত্র উপাদানটির পারমাণবিক ঘনত্বের উপর নির্ভর করে। এই পদ্ধতিটি মূলত একটি সম্পূর্ণ নিরাকার পদার্থে আয়ন উত্তরণের অনুকরণ করে। (লক্ষ্য করুন যে কিছু সূত্র বিসিএর এই জাতটিকে কেবল মন্টে কার্লো বলে, যা বিভ্রান্তিকর কারণ নামটি তখন অন্যান্য সম্পূর্ণ ভিন্ন মন্টে কার্লো সিমুলেশন জাতের সাথে বিভ্রান্ত হতে পারে)। এসআরআইএম এবং এসডিট্রিমএসপি হল মন্টে-কার্লো বিসিএ কোড। স্ফটিকাকার পদার্থের জন্য বিসিএ পদ্ধতি প্রয়োগ করাও সম্ভব (যদিও আরও কঠিন), যেমন চলন্ত আয়নটির একটি স্ফটিকের মধ্যে একটি নির্দিষ্ট অবস্থান থাকে এবং পরবর্তী সংঘর্ষকারী পরমাণুর দূরত্ব এবং প্রভাব পরামিতি স্ফটিকের একটি পরমাণুর সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ হিসাবে নির্ধারিত হয়। এই পদ্ধতিতে বি. সি. এ ব্যবহার করা যেতে পারে চ্যানেলের সময় পরমাণু গতির অনুকরণ করতে। মার্লো-এর মতো কোডগুলি এই পদ্ধতির সঙ্গে কাজ করে। দীর্ঘস্থায়ী আয়ন বিকিরণের কারণে কোনও উপাদানের গতিশীল সংমিশ্রণের পরিবর্তন অনুকরণ করার জন্য বাইনারি সংঘর্ষের অনুমানও প্রসারিত করা যেতে পারে, অর্থাৎ। আয়ন ইমপ্লানটেশন এবং স্পাটারিংয়ের কারণে। কম আয়ন শক্তিতে, পরমাণুর মধ্যে স্বাধীন সংঘর্ষের অনুমান ভেঙে যেতে শুরু করে। একাধিক একযোগে সংঘর্ষের জন্য সংঘর্ষের অবিচ্ছেদ্য সমাধান করে এই সমস্যাটি কিছুটা বৃদ্ধি করা যেতে পারে। যাইহোক, খুব কম শক্তিতে (আরও সঠিক অনুমানের জন্য, ~ 1 কেভি-র নিচে) বিসিএ আনুমানিক সর্বদা ভেঙে যায় এবং একজনের আণবিক গতিবিদ্যা আয়ন বিকিরণ সিমুলেশন পদ্ধতি ব্যবহার করা উচিত কারণ এগুলি প্রতি নকশায় নির্বিচারে অনেক পরমাণুর বহু-দেহ সংঘর্ষ পরিচালনা করতে পারে। এম. ডি সিমুলেশনগুলি হয় শুধুমাত্র আগত আয়ন (রিকয়েল মিথস্ক্রিয়া আনুমানিক বা আর. আই. এ) অনুসরণ করতে পারে অথবা সংঘর্ষের ক্যাসকেডের সাথে জড়িত সমস্ত পরমাণু অনুকরণ করতে পারে। বিসিএ সংঘর্ষ ক্যাসকেড সিমুলেশন বিসিএ সিমুলেশনগুলি কেবল আগত আয়নকে অনুসরণ করে, বা আয়ন দ্বারা উত্পাদিত রিকয়েলগুলি অনুসরণ করে (পূর্ণ ক্যাসকেড মোড, উদাহরণস্বরূপ, জনপ্রিয় বিসিএ কোড এসআরআইএম-এ) তার উপর নির্ভর করে প্রকার অনুসারে আরও বিভক্ত করা যেতে পারে। যদি কোডটি গৌণ সংঘর্ষের (রিকয়েল) জন্য দায়ী না হয়, তাহলে কিঞ্চিন-পিস মডেলের রবিনসন এক্সটেনশন ব্যবহার করে ত্রুটির সংখ্যা গণনা করা হয়। যদি প্রাথমিক রিকয়েল/আয়ন ভর কম হয়, এবং যে উপাদানটিতে ক্যাসকেড ঘটে তার ঘনত্ব কম থাকে (অর্থাৎ। রিকয়েল-উপাদান সংমিশ্রণে কম থামার ক্ষমতা থাকে), প্রাথমিক রিকয়েল এবং নমুনা পরমাণুর মধ্যে সংঘর্ষ খুব কমই ঘটে এবং পরমাণুর মধ্যে স্বাধীন বাইনারি সংঘর্ষের ক্রম হিসাবে ভালভাবে বোঝা যায়। এই ধরনের ক্যাসকেড তাত্ত্বিকভাবে বিসিএ ব্যবহার করে ভালভাবে চিকিত্সা করা যেতে পারে। ক্ষতির উৎপাদন অনুমান বিসিএ সিমুলেশনগুলি স্বাভাবিকভাবেই আয়ন অনুপ্রবেশের গভীরতা, পার্শ্বীয় বিস্তার এবং মহাকাশে পারমাণবিক ও বৈদ্যুতিন জমা শক্তি বিতরণ দেয়। এগুলি উপকরণগুলিতে উৎপাদিত ক্ষতির অনুমান করতেও ব্যবহার করা যেতে পারে, এই ধারণাটি ব্যবহার করে যে কোনও পুনরুদ্ধার যা উপাদানটির প্রান্তিক স্থানচ্যুতি শক্তির চেয়ে বেশি শক্তি গ্রহণ করে একটি স্থিতিশীল ত্রুটি তৈরি করবে। যাইহোক, বিভিন্ন কারণে এই পদ্ধতিটি অত্যন্ত সতর্কতার সাথে ব্যবহার করা উচিত। উদাহরণস্বরূপ, এটি কোনও তাপীয়ভাবে সক্রিয় ক্ষতির পুনর্মিলনের জন্য দায়ী নয়, বা সুপরিচিত সত্য যে ধাতুগুলিতে ক্ষতির উৎপাদন উচ্চ শক্তির জন্য কেবল কিনচিন-শান্তির পূর্বাভাসের 20 শতাংশের মতো কিছু নয়। উপরন্তু, এই পদ্ধতিটি শুধুমাত্র ক্ষতির উৎপাদনের পূর্বাভাস দেয় যেন সমস্ত ত্রুটিগুলি বিচ্ছিন্ন ফ্রেঙ্কেল জোড়া ছিল, যেখানে বাস্তবে অনেক ক্ষেত্রে সংঘর্ষের ক্যাসকেডগুলি প্রাথমিক ক্ষতির অবস্থা হিসাবে ত্রুটির গুচ্ছ বা এমনকি স্থানচ্যুতি তৈরি করে। যাইহোক, বিসিএ কোডগুলি ক্ষতির ক্লাস্টারিং এবং পুনর্মিলন মডেলগুলির সাথে প্রসারিত করা যেতে পারে যা এই ক্ষেত্রে তাদের নির্ভরযোগ্যতা উন্নত করে। পরিশেষে, বেশিরভাগ উপাদানে গড় প্রান্তিক স্থানচ্যুতি শক্তি খুব সঠিকভাবে জানা যায় না। বিসিএ কোড এসআরআইএম একটি গ্রাফিকাল ইউজার ইন্টারফেস প্রদান করে এবং সম্ভবত এটি এখন সবচেয়ে বেশি ব্যবহৃত বিসিএ কোড। এটি 1 জিইভি-র আয়ন শক্তি পর্যন্ত সমস্ত পদার্থের সমস্ত আয়নগুলির জন্য নিরাকার পদার্থগুলিতে রৈখিক সংঘর্ষের ক্যাসকেডগুলি অনুকরণ করতে ব্যবহার করা যেতে পারে। তবে, লক্ষ্য করুন যে এস. আর. আই. এম চ্যানেলিং, বৈদ্যুতিন শক্তি জমা হওয়ার কারণে ক্ষতি (প্রয়োজনীয়, যেমন, উপকরণগুলিতে দ্রুত ভারী আয়ন ক্ষতির বর্ণনা দেওয়ার জন্য) বা উত্তেজিত ইলেকট্রন দ্বারা উত্পাদিত ক্ষতির মতো প্রভাবগুলির চিকিৎসা করে না। গণনা করা স্পাটার ফলন অন্যান্য কোডের তুলনায় কম নির্ভুল হতে পারে। মার্লো একটি বড় কোড যা স্ফটিকাকার উপকরণ পরিচালনা করতে পারে এবং অসংখ্য বিভিন্ন পদার্থবিজ্ঞান মডেলকে সমর্থন করতে পারে। ট্রাইডিন, নতুন সংস্করণ যা এসডিট্রিমএসপি নামে পরিচিত, একটি বিসিএ কোড যা গতিশীল রচনা পরিবর্তনগুলি পরিচালনা করতে সক্ষম। ডার্ট, স্যাকলেতে সি. ই. এ (কমিশারিয়েট এ এল 'এনার্জি অ্যাটমিক) দ্বারা বিকশিত ফরাসি কোড। এস. আর. আই. এম-এর ইলেকট্রনিক স্টপিং পাওয়ার এবং বিচ্ছুরণ ইন্টিগ্রালের বিশ্লেষণাত্মক রেজোলিউশনে এস. আর. আই. এম-এর থেকে পৃথক (উত্পাদিত ত্রুটির পরিমাণ স্থিতিস্থাপক ক্রস বিভাগ এবং পরমাণুর পারমাণবিক ঘনত্ব থেকে নির্ধারিত হয়)। পারমাণবিক থামার শক্তি সর্বজনীন আন্তঃপরমাণবিক সম্ভাব্যতা (জেডবিএল সম্ভাব্যতা) থেকে আসে, অন্যদিকে বৈদ্যুতিন থামার শক্তি প্রোটনের জন্য বেথের সমীকরণ এবং আয়নগুলির জন্য লিন্ডহার্ড-শারফ থেকে উদ্ভূত হয়। আরও দেখুন সংঘর্ষের ক্যাসকেড আণবিক গতিবিদ্যা সি. ও. এস. আই. আর. ই. এস সম্মেলন তথ্যসূত্র বাহ্যিক লিঙ্ক ঘনীভূত পদার্থবিজ্ঞান পারমাণবিক পদার্থবিজ্ঞান গণনামূলক পদার্থবিজ্ঞান