We present ionization and charge exchange (CX) cross sections for H+ + H2 and D+ + D2 collisions at impact energies ranging from 10 to 200 keV amu−1. A three-body classical trajectory Monte Carlo approximation is used to calculate these cross sections. In our approach, H2 and D2 molecules are modeled as hydrogen-type atoms with one active electron bound to a central core of effective charge and binding energy. Our classical results are compared with available experimental data and quantum mechanical results. We found that the CX cross sections for hydrogen molecules impacted by protons, as well as for deuterium molecules impacted by D+, are in good agreement with experimental data and semi-empirical results. For the ionization channel, our calculated cross sections for H+ + H2 collisions align well with semi-empirical results. We demonstrate that the classical treatment can effectively describe the ionization and CX cross sections in molecular targets.
我々は、10～200 keV amu−1の衝突エネルギーにおけるH+ + H2およびD+ + D2衝突の電離断面積と電荷交換（CX）断面積を提示する。これらの断面積を計算するために、三体系古典軌道モンテカルロ近似を用いる。我々のアプローチでは、H2およびD2分子は、有効電荷と束縛エネルギーを持つ中心コアに束縛された一つの活性電子を有する水素型原子としてモデル化される。我々の古典的結果は、利用可能な実験データおよび量子力学的結果と比較される。陽子が衝突する水素分子、およびD+が衝突する重水素分子のCX断面積は、実験データおよび半経験的結果とよく一致することが見出された。電離チャネルについては、H+ + H2衝突に対する我々の計算断面積は半経験的結果とよく一致する。我々は、古典的取り扱いが分子標的における電離断面積とCX断面積を効果的に記述できることを示す。