Binary collision approximation
அமுக்கப்பட்ட பொருள் இயற்பியலில், பைனரி மோதல் தோராயமானது (பிசிஏ) திடப்பொருட்களில் உள்ள ஆற்றல்மிக்க அயனிகளால் (கிலோ-எலக்ட்ரான்வோல்ட் (கேவி) வரம்பில் அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட இயக்க ஆற்றல்களுடன்) ஊடுருவல் ஆழம் மற்றும் குறைபாடு உற்பத்தியை மிகவும் திறமையாக உருவகப்படுத்த பயன்படுத்தப்படும் ஒரு ஆய்வாகும். இந்த முறையில், அயனி மாதிரி அணுக்களுடன் (கருக்கள்) சுயாதீனமான பைனரி மோதல்களின் வரிசையை அனுபவிப்பதன் மூலம் ஒரு பொருளின் வழியாக பயணிக்க தோராயமாக மதிப்பிடப்படுகிறது. மோதல்களுக்கு இடையில், அயனி ஒரு நேரான பாதையில் பயணிக்கும் என்று கருதப்படுகிறது, மின்னணு நிறுத்த சக்தியை அனுபவிக்கிறது, ஆனால் கருக்களுடன் மோதல்களில் எந்த ஆற்றலையும் இழக்காது. உருவகப்படுத்துதல் அணுகுமுறைகள் பிசிஏ அணுகுமுறையில், உள்வரும் அயனிக்கும் இலக்கு அணுவுக்கும் (நியூக்ளியஸ்) இடையிலான ஒற்றை மோதல், உள்வரும் அயனியின் தாக்க அளவுருவிற்கான இரண்டு மோதும் துகள்களுக்கு இடையிலான பாரம்பரிய சிதறல் ஒருங்கிணைப்பைத் தீர்ப்பதன் மூலம் சிகிச்சையளிக்கப்படுகிறது. ஒருங்கிணைப்பின் தீர்வு அயனியின் சிதறல் கோணத்தையும், மாதிரி அணுக்களுக்கு அதன் ஆற்றல் இழப்பையும் அளிக்கிறது, எனவே மோதலுக்குப் பிறகு அதற்கு முந்தையதை ஒப்பிடும்போது ஆற்றல் என்ன. சிதறல் ஒருங்கிணைப்பு மைய-நிறை ஒருங்கிணைப்பு அமைப்பில் வரையறுக்கப்படுகிறது (இரண்டு துகள்கள் ஒரு ஒற்றைத் துகளாகக் குறைக்கப்பட்டு ஒரு அணு ஆற்றலுடன்) மற்றும் சிதறல் கோணத்தை அணு ஆற்றலுடன் தொடர்புபடுத்துகிறது. மோதலின் போது என்ன நேரம் கடந்துவிட்டது என்பதை அறிய மோதலின் நேர ஒருங்கிணைப்பைத் தீர்க்கவும் முடியும். குறைந்தபட்சம் பிசிஏ "முழு அடுக்கு" முறையில் பயன்படுத்தப்படும்போது இது அவசியம், கீழே காண்க. எலக்ட்ரான்களுக்கான ஆற்றல் இழப்பு, அதாவது. மின்னணு நிறுத்த சக்தி, தாக்க அளவுரு சார்ந்த மின்னணு நிறுத்த மாதிரிகள் மூலம் சிகிச்சையளிக்கப்படலாம், மோதல்களுக்கு இடையில் மட்டுமே அயனி வேகத்தைப் பொறுத்து ஒரு நிறுத்த சக்தியைக் கழிப்பதன் மூலம் அல்லது இரண்டு அணுகுமுறைகளின் கலவையாகும். தாக்க அளவுருக்கான தேர்வு முறை பிசிஏ குறியீடுகளை இரண்டு முக்கிய வகைகளாகப் பிரித்ததுஃ "மான்டே கார்லோ" பிசிஏ மற்றும் படிக-பிசிஏ குறியீடுகள். மான்டே கார்லோ பிசிஏ அணுகுமுறை என்று அழைக்கப்படுவதில், அடுத்த மோதும் அணுவின் தூரம் மற்றும் தாக்க அளவுரு சீரற்ற முறையில் ஒரு நிகழ்தகவு விநியோகத்திலிருந்து தேர்ந்தெடுக்கப்படுகிறது, இது பொருளின் அணு அடர்த்தியை மட்டுமே சார்ந்துள்ளது. இந்த அணுகுமுறை அடிப்படையில் ஒரு முழுமையான உருவமற்ற பொருளில் அயனி பாதையை உருவகப்படுத்துகிறது. (சில ஆதாரங்கள் இந்த பிசிஏ வகையை வெறும் மான்டே கார்லோ என்று அழைக்கிறது என்பதைக் கவனியுங்கள், இது தவறானது, ஏனெனில் பெயர் மற்ற முற்றிலும் மாறுபட்ட மான்டே கார்லோ உருவகப்படுத்துதல் வகைகளுடன் குழப்பமடையக்கூடும்). எஸ்ஆர்ஐஎம் மற்றும் எஸ்டிடிரிம்எஸ்பி ஆகியவை மான்டே-கார்லோ பிசிஏ குறியீடுகளாகும். படிகப் பொருட்களுக்கான பிசிஏ முறைகளைச் செயல்படுத்துவதும் (மிகவும் கடினமாக இருந்தாலும்) சாத்தியமாகும், அதாவது நகரும் அயனி ஒரு படிகத்தில் ஒரு வரையறுக்கப்பட்ட நிலையை கொண்டுள்ளது, மேலும் அடுத்த மோதும் அணுவுக்கான தூரம் மற்றும் தாக்க அளவுரு படிகத்தில் உள்ள அணுவுடன் ஒத்திருக்க தீர்மானிக்கப்படுகிறது. இந்த அணுகுமுறையில் சேனலிங்கின் போது அணு இயக்கத்தையும் உருவகப்படுத்த பிசிஏ பயன்படுத்தப்படலாம். MARLOWE போன்ற குறியீடுகள் இந்த அணுகுமுறையுடன் செயல்படுகின்றன. நீண்ட அயனி கதிர்வீச்சு காரணமாக ஒரு பொருளின் மாறும் கலவை மாற்றங்களை உருவகப்படுத்த பைனரி மோதல் தோராயத்தை நீட்டிக்க முடியும், அதாவது. அயனி பொருத்துதல் மற்றும் கசிவு காரணமாக. குறைந்த அயனி ஆற்றல்களில், அணுக்களுக்கு இடையிலான சுயாதீன மோதல்களின் தோராயமான அளவு உடைக்கத் தொடங்குகிறது. ஒரே நேரத்தில் பல மோதல்களுக்கு மோதல் ஒருங்கிணைப்பைத் தீர்ப்பதன் மூலம் இந்த சிக்கலை ஓரளவு அதிகரிக்க முடியும். இருப்பினும், மிகக் குறைந்த ஆற்றல்களில் (~ 1 கே. வி. க்கு கீழே, இன்னும் துல்லியமான மதிப்பீட்டிற்கு பார்க்கவும்) பிசிஏ தோராயமானது எப்போதும் உடைகிறது, மேலும் ஒருவர் மூலக்கூறு இயக்கவியல் அயனி கதிர்வீச்சு உருவகப்படுத்துதல் அணுகுமுறைகளைப் பயன்படுத்த வேண்டும், ஏனெனில் இவை ஒரு வடிவமைப்பிற்கு, தன்னிச்சையாக பல அணுக்களின் பல உடல் மோதல்களைக் கையாள முடியும். எம். டி உருவகப்படுத்துதல்கள் உள்வரும் அயனியை மட்டுமே பின்பற்ற முடியும் (மறுசீரமைப்பு தொடர்பு தோராயமாக அல்லது ஆர்ஐஏ) அல்லது மோதல் அடுக்கில் ஈடுபட்டுள்ள அனைத்து அணுக்களையும் உருவகப்படுத்தலாம். பிசிஏ மோதல் அடுக்கு உருவகப்படுத்துதல்கள் பிசிஏ உருவகப்படுத்துதல்களை அவை உள்வரும் அயனியை மட்டுமே பின்பற்றுகின்றனவா, அல்லது அயனியால் உற்பத்தி செய்யப்படும் பின்னடைவுகளையும் பின்பற்றுகின்றனவா என்பதைப் பொறுத்து வகையின்படி மேலும் பிரிக்கலாம் (முழு அடுக்கு முறை, எ. கா., பிரபலமான பிசிஏ குறியீடு எஸ்ஆர்ஐஎம் இல்). குறியீடு இரண்டாம் நிலை மோதல்களைக் கணக்கிடவில்லை என்றால், குறைபாடுகளின் எண்ணிக்கை பின்னர் கின்சின்-பீஸ் மாதிரியின் ராபின்சன் நீட்டிப்பைப் பயன்படுத்தி கணக்கிடப்படுகிறது. ஆரம்ப பின்னடைவு/அயனி நிறை குறைவாக இருந்தால், மற்றும் அடுக்கு ஏற்படும் பொருள் குறைந்த அடர்த்தியைக் கொண்டிருந்தால் (அதாவது. பின்னோக்கி-பொருள் கலவையானது குறைந்த நிறுத்த சக்தியைக் கொண்டுள்ளது), ஆரம்ப பின்னோக்கி மற்றும் மாதிரி அணுக்களுக்கு இடையிலான மோதல்கள் அரிதாகவே நிகழ்கின்றன, மேலும் அணுக்களுக்கு இடையிலான சுயாதீனமான பைனரி மோதல்களின் வரிசையாக நன்கு புரிந்து கொள்ள முடியும். இந்த வகையான அடுக்கை கோட்பாட்டளவில் பிசிஏவைப் பயன்படுத்தி நன்கு சிகிச்சையளிக்க முடியும். சேதம் உற்பத்தி மதிப்பீடுகள் பிசிஏ உருவகப்படுத்துதல்கள் இயற்கையாகவே அயனி ஊடுருவல் ஆழம், பக்கவாட்டு பரவல் மற்றும் விண்வெளியில் அணு மற்றும் மின்னணு படிவு ஆற்றல் விநியோகங்களை வழங்குகின்றன. பொருட்களில் உற்பத்தி செய்யப்படும் சேதத்தை மதிப்பிடுவதற்கும் அவை பயன்படுத்தப்படலாம், பொருளின் நுழைவாயில் இடப்பெயர்ச்சி ஆற்றலை விட அதிக ஆற்றலைப் பெறும் எந்தவொரு பின்னடைவும் ஒரு நிலையான குறைபாட்டை உருவாக்கும் என்ற அனுமானத்தைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம். இருப்பினும், இந்த அணுகுமுறையை பல காரணங்களுக்காக மிகுந்த எச்சரிக்கையுடன் பயன்படுத்த வேண்டும். உதாரணமாக, வெப்பத்தால் செயல்படுத்தப்பட்ட சேதத்தின் மறுசீரமைப்புக்கு இது காரணமாக இல்லை, அல்லது உலோகங்களில் சேதம் உற்பத்தி உயர் ஆற்றல்களுக்கு கின்சின்-அமைதி கணிப்பில் 20 சதவீதம் போன்றது என்பது நன்கு அறியப்பட்ட உண்மை அல்ல. மேலும், இந்த அணுகுமுறை அனைத்து குறைபாடுகளும் தனிமைப்படுத்தப்பட்ட ஃப்ரென்கெல் ஜோடிகள் போல சேத உற்பத்தியை மட்டுமே கணிக்கிறது, அதே நேரத்தில் உண்மையில் பல சந்தர்ப்பங்களில் மோதல் அடுக்குகள் குறைபாடு கொத்துக்களை அல்லது இடப்பெயர்வுகளை கூட ஆரம்ப சேத நிலையாக உருவாக்குகின்றன. இருப்பினும், பிசிஏ குறியீடுகள் சேதக் கிளஸ்டரிங் மற்றும் மறுசீரமைப்பு மாதிரிகள் மூலம் நீட்டிக்கப்படலாம், அவை இந்த விஷயத்தில் அவற்றின் நம்பகத்தன்மையை மேம்படுத்துகின்றன. இறுதியாக, சராசரி வாசல் இடப்பெயர்ச்சி ஆற்றல் பெரும்பாலான பொருட்களில் மிகவும் துல்லியமாக அறியப்படவில்லை. பிசிஏ குறியீடுகள் எஸ்ஆர்ஐஎம் ஒரு வரைகலை பயனர் இடைமுகத்தை வழங்குகிறது, மேலும் இது இப்போது அதிகம் பயன்படுத்தப்படும் பிசிஏ குறியீடாகும். 1 ஜிஇவி அயனி ஆற்றல்கள் வரை அனைத்து பொருட்களிலும் உள்ள அனைத்து அயனிகளுக்கும் உருவமற்ற பொருட்களில் நேரியல் மோதல் அடுக்குகளை உருவகப்படுத்த இது பயன்படுத்தப்படலாம். எவ்வாறாயினும், சேனலிங், மின்னணு ஆற்றல் படிவு காரணமாக ஏற்படும் சேதம் (தேவையானது, எ. கா., பொருட்களில் விரைவான கன அயனி சேதத்தை விவரிக்க) அல்லது உற்சாகமான எலக்ட்ரான்களால் ஏற்படும் சேதம் போன்ற விளைவுகளுக்கு எஸ்ஆர்ஐஎம் சிகிச்சையளிக்காது என்பதை நினைவில் கொள்க. கணக்கிடப்பட்ட ஸ்பட்டர் விளைச்சல் மற்ற குறியீடுகளை விட குறைவான துல்லியமாக இருக்கலாம். MARLOWE என்பது படிகப் பொருட்களைக் கையாளக்கூடிய மற்றும் பல்வேறு இயற்பியல் மாதிரிகளை ஆதரிக்கக்கூடிய ஒரு பெரிய குறியீடாகும். எஸ். டி. டிரிம்எஸ்பி என்று அழைக்கப்படும் புதிய பதிப்பான டிரிடின், மாறும் கலவை மாற்றங்களைக் கையாளும் திறன் கொண்ட பிசிஏ குறியீடாகும். DART, பிரெஞ்சு குறியீடு சாக்லேயில் CEA (கமிஷரியட் எ எல் எனர்ஜி அடாமிக்) ஆல் உருவாக்கப்பட்டது. எஸ்ஆர்ஐஎம்-இலிருந்து அதன் மின்னணு நிறுத்த சக்தி மற்றும் சிதறல் ஒருங்கிணைப்பின் பகுப்பாய்வுத் தீர்மானத்தில் வேறுபடுகிறது (உற்பத்தி செய்யப்படும் குறைபாடுகளின் அளவு மீள் குறுக்குவெட்டுகள் மற்றும் அணுக்களின் அணு செறிவுகளிலிருந்து தீர்மானிக்கப்படுகிறது). அணுக்கரு நிறுத்தும் சக்தி உலகளாவிய அணு ஆற்றலிலிருந்து (ZBL ஆற்றல்) வருகிறது, அதே நேரத்தில் மின்னணு நிறுத்தும் சக்தி புரோட்டான்களுக்கான பெத்தின் சமன்பாட்டிலிருந்தும் அயனிகளுக்கான லிண்ட்ஹார்ட்-ஷார்ஃப் சமன்பாட்டிலிருந்தும் பெறப்படுகிறது. மேலும் காண்க மோதல் அடுக்கு மூலக்கூறு இயக்கவியல் COSIRES மாநாடு குறிப்புகள் வெளிப்புற இணைப்புகள் அமுக்கப்பட்ட பொருள் இயற்பியல் அணு இயற்பியல் கணக்கீட்டு இயற்பியல்