[发明专利]一种分子电离碰撞截面的计算方法及装置

权利要求书

1.一种分子电离碰撞截面的计算方法，其特征在于，包括：

S1、对分子结构进行建模，并利用量子化学计算求解自洽场方程，得到分子的优化结构；

S2、通过Hartree-Fock法对分子的优化结构进行波函数分析，得到分子的Mulliken布居，确定各分子轨道的能量；

S3、获取各价电子组成的分子轨道的权重值；

S4、通过预置第一公式及预置第二公式计算得到分子的电离碰撞截面，其中预置第一公式为：

预置第二公式为：

f(U)＝d(1/U)[(U-1)/(U+1)]^a×{b+c[1-(1/2U)]}ln[2.7+(U-1)^0.5]；

式中，j为分子轨道，r_j是该轨道最大径向密度半径，ξ_j是该分子轨道的电子数，g_j为该分子轨道的权重，U＝E/E_j是入射电子能量E对于各分子轨道的能量E_j的归一化能量，f(U)中描述电离截面的相关性参数a,b,c,d根据分子轨道的不同设置为不同的预置参数；

步骤S1具体包括：

S11、对分子结构进行建模，并初猜Hessian矩阵；

S12、通过Born-Oppenheimer近似法计算分子结构中每个核坐标R对应的电子能量E_ele以及分子结构的能量E(R₁,R₂,...,R_N)；

S13、通过预置第三公式计算分子结构中第i个原子核的受力，其中预置第三公式为：

式中，F_i为分子结构中第i个原子核的受力，等于分子结构的能量对第i个原子核的核坐标的导数的负矢量；

S14、根据第i个原子核的受力更新Hessian矩阵；

S15、通过预置第四公式计算第i个原子核的位移，其中预置第四公式为：

式中，R为全部原子坐标，以列矢量形式表示；H为Hessian矩阵；g为梯度矢量，即第i个原子核的受力的负值；

S16、判断最大受力根均方受力最大位移和根均方位移是否均对应低于预置最大受力阈值、预置根均方受力阈值、预置最大位移阈值和预置根均方位移阈值，若是，则得到分子的优化结构，若否，则令迭代次数k＝k+1，并返回步骤S13进入迭代。

2.根据权利要求1所述的分子电离碰撞截面的计算方法，其特征在于，分子具体为：有机物小分子体系、无机物小分子体系或金属氧化物体系。