基于ECRIS的等电荷态序列离子与氦、氖、氩碰撞反应中的多电子过程研究

本工作设计并建立了一个离子-原子碰撞实验终端。该终端具有一定的通用性，可用于我所EcRIS、ECRIS一300kV高压平台和兰州大学Zxl．7MV串列加速器。终端的设计特别考虑了气体靶实验中系统的动态真空和对高品质弱束流流强的控制。2004年7月-10月，利用我所ECRIS提供的束流，在该终端上进行了首轮实验。本工作指出，除了入射离子的电荷态和速度外，其空能级结构是碰撞反应的另一个主导因素，并在此基础上提出了等电荷态序列离子的概念。为了确定离子空能级结构对碰撞反应的影响，本工作系统研究了等速度的q＝6序列离子（C6＋、N6＋、。6＋、F6＋、Ne6＋、Ar6＋、co6＋）、q＝7序列离子（07＋、F7＋、Ne7＋、57＋、Ar7＋）、q＝8序列离子（FS＋、Nes＋、Ars＋、cos＋）、q：9序列离子（Fg＋、Neg＋、519＋、59＋、Arg＋、cag＋）和叮：11序列离子（Si1、Aill＋、Call＋）与氦、氖、氢的碰撞反应。实验证实，对于等速度、等电荷态序列离子，碰撞反应与离子种类强烈相关。利用同位素纯的13coZ作为EcRIs的工作气体，获得了纯净的全裸离子13C6＋束流，研究了13C6＋离子与氦、氖、氢碰撞反应与碰撞速度的关系。实验发现，在C6十一He的碰撞反应中，纯双电子俘获（DC）与双电子转移（DE）截面比JDcDIZ随碰撞速度的增加而明显下降，这暗示准分子俄歇机制在本能区C6＋一He碰撞反应中的贡献不可忽略。用MCBM描述离子-原子相互作用阶段，用电子蒸发模型统一处理碰撞后多电了激发态散射离子和反冲离子的衰变，作者编写了计算程序COBEEM。经典过垒模型（如ECBM和MCBM）仅用电荷态q一个参数描述入射离子，本工作实验证实了这种描述是不完备的。COBEEM程序对此问题进行了初步修正。该程序还包含了ECBM和Selberg等人提出了经验公式的计算。