[发明专利]一种用于绝缘气体电离碰撞截面的计算方法

权利要求书

1.一种用于绝缘气体电离碰撞截面的计算方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

(1)优化绝缘气体的分子结构；

(2)计算BEB模型的输入参数；

(3)根据BEB模型计算绝缘气体分子的电离碰撞截面；

(4)计算DM模型的输入参数；

(5)根据DM模型计算绝缘气体分子的电离碰撞截面；

(6)根据混合公式融合BEB模型和DM模型的结果，计算最终的绝缘气体分子电离碰撞截面。

2.根据权利要求1所述的一种用于绝缘气体电离碰撞截面的计算方法，其特征在于，所述步骤(1)中，优化绝缘气体分子结构使用的方法是基于APF-D泛函的密度泛函理论DFT方法，其中对于原子数较多的气体分子，可以先使用小型基组进行初步优化，得到一个初步的分子结构，然后使再用APF-D方法进行最终优化。

3.根据权利要求2所述的一种用于绝缘气体电离碰撞截面的计算方法，其特征在于，步骤(2)中，所述BEB模型的输入参数包括：分子轨道的结合能、动能以及分子的电离能。

4.根据权利要求3所述的一种用于绝缘气体电离碰撞截面的计算方法，其特征在于，(21)基于步骤(1)优化得到的分子结构，通过APF-D/aug-cc-pvtz量子化学计算模型，计算绝缘气体分子各轨道的结合能和动能；

(22)由于价层电子轨道结合能对于结果影响较大，需要运用电子传播理论EPT方法对步骤(21)获得的价层电子轨道结合能进行修正，提高计算精度；

(23)采用完备基组CBS方法计算绝缘气体分子的电离能。

5.根据权利要求4所述的一种用于绝缘气体电离碰撞截面的计算方法，其特征在于，步骤(3)中，基于步骤(2)计算得到的分子轨道结合能、动能以及分子的电离能，BEB模型中，在入射电子能量为E时，可根据以下公式计算分子电离碰撞截面：

Q_BEB＝∑N_iσ_i

其中，N_i是给定分子轨道i的电子布居数，σ_i是给定分子轨道i的电离碰撞截面，U_i是给定分子轨道i的动能，B_i是给定分子轨道i的结合能，a₀是玻尔半径，R是里德堡常数。

6.根据权利要求1所述的一种用于绝缘气体电离碰撞截面的计算方法，其特征在于，步骤(4)中，所述DM模型的输入参数包括：分子轨道成分、结合能以及分子电离能。

7.根据权利要求6所述的一种用于绝缘气体电离碰撞截面的计算方法，其特征在于，步骤(4)具体包括：

(41)采用自然原子轨道NAO分析获得绝缘气体组成原子的轨道成分信息；

(42)基于步骤(1)优化得到的分子结构，通过APF-D/aug-cc-pvtz量子化学计算模型，计算绝缘气体分子各轨道的结合能；

(43)由于价层电子轨道结合能对于结果影响较大，需要运用电子传播理论EPT方法对步骤(21)获得的价层电子轨道结合能进行修正；

(44)采用完备基组CBS方法计算绝缘气体分子的电离能。