Born random phase approximation for ion stopping in an arbitrarily degenerate electron fluid

Abstract

2014 Le freinage d'un ion ponctuel non relativiste par un fluide dense et homogène d'électrons est calculé en utilisant l'expression exacte de la fonction diélectrique R.P.A. (rs 1) à température arbitraire.Les résultats sont donnés en fonction de 03B1e = 03BC/kB T, paramètre de dégénérescence.Des formules d'interpolations sont don- nées permettant de regrouper les expressions asymptotiques à grande et faible vitesse respectivement.La comparaison entre la statistique de Fermi et celle de Boltzmann est faite à température quelconque.Le rapport avec d'autres approximations antérieures, basse et haute température est mis en évidence.En particulier, le calcul de Jackson (T ~ ~) est modifié pour minimiser l'écart avec l'approximation Born R.P.A. dans un large domaine de densité et de vitesse.L'intérêt de cette étude pour la fusion inertielle par ions lourds est mis en évidence.Abstract.2014 The full R.P.A. dielectric function (rs 1) is introduced in a calculation for stopping of pointlike and nonrelativistic positive ions in a homogeneous and dense electron fluid at any temperature.Results are given for values of degeneracy 03B1e = 03BC/kB T. Accurate asymptotic expressions are worked out in the small and large projectile velocity limits.Simple interpolation formulae are displayed.The replacement of Fermi statistics by Boltzmann is also investigated for any temperature.Contact is achieved with previous high-and low-temperature approximations.The Jackson limit is recovered at T ~ ~ and is modified in order to fit the full range of target densities and projectile velocities of interest.Relevance to heavy ion driven fusion is stressed throughout.