高电荷态离子Ar~(q+)与Nb作用产生的X射线谱

利用光谱技术在超导离子源SECRAL上研究了10~20keV·q的Arq+(q=16,17)离子入射在金属Nb表面产生的X射线谱.实验结果表明,高电荷态Ar16+离子在金属表面中性化过程中存在着多电子激发,Ar16+的K壳层电子被激发产生空穴,级联退激发射Ar的Kα特征X射线.Ar空心原子的K层发射X射线的强度随入射离子的动能减弱,靶原子Nb的L层发射X射线强度随入射离子动能的增加而增强.Ar17+单离子的Kα-X射线产额比Ar16+单离子的Kα-X射线产额大3个数量级.

C~(q+)和O~(q+)与原子碰撞的电子俘获过程的理论研究

在ECPSSR理论的基础上,利用OBKN近似描述电子俘获过程,得到了包括电子俘获过程贡献的ECPSSR理论,编写了相应的计算程序。采用该程序计算了不同电荷态离子与多种靶原子碰撞的电子俘获截面和相应的X射线产生截面,将计算得到的包含电子俘获过程贡献的X射线产生截面与实验结果进行了比较。对于具有满K壳层的入射离子碰撞,X射线产生截面与入射离子电荷态基本无关;对于以直接电离为主导的碰撞过程,计算得到的X射线产生截面与实验数据符合得很好;对于全裸和单K空穴入射离子的碰撞,计算高估了X射线产生截面。

高电荷态离子~(40)Ar~(q+)与Si表面作用中的电子发射产额

报道了在兰州重离子加速器国家实验室电子回旋共振离子源原子物理实验平台上,用高电荷态40Arq+(1≤q≤12)离子作用于半导体Si固体表面时的电子发射产额实验测量.实验中,通过改变炮弹离子的电荷态和引出电压选取其不同的势能和动能,系统地研究了入射离子势能沉积和与其在固体中的电子能损对表面电子发射产额的贡献.结果表明,作为引起表面电子发射的两个主要因素,单离子的电子发射产额与炮弹离子在固体表面的势能沉积和电子能损都有近似的正比关系.

高电荷态离子~(129)Xe~(q+)激发Au表面产生的X射线谱

目的研究高电荷态离子129Xeq+(q=28,29,30)入射金属Au表面产生的特征X射线谱。方法应用高电荷态离子束流激发。结果在束流强度小于139 nA条件下,单离子的X射线产额可达10-8量级,特征X射线的产额随入射离子的动能和势能(电荷态)的增加而增加。结论与传统的X射线产生方法不同,高电荷态离子可以激发重原子的内壳层特征X射线谱,其产额高,品质好。

低能高电荷态Ar~(q+)(q=12,13)离子诱发钼L壳层X射线强度的研究(英文)

本文报导了低能高电荷态Arq+(q=12,13)离子诱发的钼L壳层X射线强度随入射粒子能量的变化趋势,研究表明当入射粒子能量高于220 keV时,钼L壳层X射线强度有明显增加的的趋势.同时,我们提出了一个简单的模型去估计这种趋势随入射能量的变化.模型计算的结果与实验值符合的比较好.

~(129)Xe~(q+)入射金属表面激发的X射线谱

用高电荷态离子129Xeq+(q=25,26,27)轰击金属Au表面,产生Au原子的特征X射线谱.实验结果表明,足够高的电荷态低速离子激发靶表面原子,无需很强的束流强度(nA量级),便可有效地产生重原子的特征X谱线(Au,Mα),单离子X射线产额可达10-8量级,特征X射线的产额随入射离子的动能和势能(电荷态)的增加而增加.通过Au原子Mα的特征X射线谱,利用Heisenberg不确定关系对Au原子的第N能级寿命进行了估算.

高电荷态离子Ar~(q+)与不同金属靶作用产生的X射线

研究了高电荷态离子Arq+(q=16,17,18)入射金属Be,Al,Ni,Mo,Au靶表面产生的X射线谱.实验结果表明,Ar的Kα-X射线是离子在与固体表面相互作用过程中固体表面之下形成空心原子发射的.电子组态1s2的高电荷态Ar16+离子在金属表面中性化过程中,存在的多电子激发过程使Ar16+的K壳层电子激发产生空穴,级联退激发射Ar的Kα特征X射线.Ar17+离子在金属表面作用过程中产生的X射线谱形与靶材料没有明显的关联,入射离子的Kα-X射线产额与其最初的电子组态有关,靶原子的X射线产额与入射离子的动能有关.

高电荷态离子~(40)Ar~(q+)与Au表面作用产生的X射线谱

利用光谱技术研究了高电荷态离子40Arq+(q=16,17,18)离子入射金属Au表面产生的X射线谱.分析结果表明,Ar的Kα-X射线是离子在与固体表面相互作用过程中在固体表面之下形成的空心原子发射的.当电子组态为1s2的高电荷态Ar16+离子在金属表面中性化过程中,存在着多电子激发过程使Ar16+的K壳层电子激发产生空穴,进而级联退激发射Ar的Kα特征X射线.入射离子的Kα-X射线产额与其最初的电子组态有关,靶原子的X射线产额与入射离子的动能有关.

高电荷态离子~(207)Pb~(q+)(24≤q≤36)与Si(110)固体表面作用的电子发射研究

报道了利用兰州重离子加速器国家实验室ECR源引出的高电荷态离子207Pbq+(24≤q≤36)入射到Si(110)表面产生的电子发射的实验测量结果.结果表明,高电荷态离子与固体表面相互作用产生的电子发射产额Y与入射离子的电荷态q、入射角度ψ和入射能量E都有很强的关联.首次发现,电子发射产额Y与入射角度ψ间有接近1/tanψ的关系.理论分析认为,这些过程与基于经典过垒模型的势能电子发射过程密切相关.

加速器高频D电路Q值的计算与测量

介绍了回旋加速器高频单D型盒D电路Q值的计算与测量方法。重点对Q值的理论计算进行推导,并对计算原理进行说明。然后对计算结果和测量结果进行比较。得出的计算和测量结果基本吻合。误差产生的主要原因是计算过程中的近似和短路片接触电阻的取值,其中短路片接触电阻是一个重要因素,在设计腔体时应引起足够的重视。

高电荷态离子Ar~(q+)入射在金属表面形成靶原子X射线谱

本文报道低能高电荷Ar12+、Ar13+、Ar14+离子与金属Mo表面作用过程中Mo原子受激发射X射线和X射线强度随入射能量变化的实验结果。结果表明,低速高电荷离子与金属表面原子相互作用可有效地激发靶原子或靶离子内壳层电子而发射X射线。

高离化态S~(q+)与H_2碰撞中H_2~(r+)的库仑爆炸及解离过程研究

采用位置灵敏探测器和散射离子 反冲离子飞行时间技术测量了 90 0keV的Sq + +H2 碰撞产生的H+ 碎片的能量分布 ,实验表明部分Hr+ 2 发生解离。基于蒙特卡罗方法 ,建立了程序模拟离子与分子碰撞中的反冲离子飞行时间谱。模拟结果与实验 (S2 + +H2 ,S2 + +He)测量到的TOF谱进行了分析比较 ,并进行了定性讨论。

经典过垒模型在Xe~(q+) +He碰撞中的应用

采用位置灵敏探测和飞行时间技术研究了高电荷态Xe离子 (q =15 ,17,19,2 1,2 3)与He原子碰撞中双电子转移截面与单俘获截面比随入射离子电荷态的变化规律。提出一步过程假定 ,对扩展的经典过垒(ECB)模型进行了修正 ,利用修正模型计算得到的单、双电子转移绝对截面与Andersson等人和Selberg等人的实验结果符合得很好 ,所得截面比与本实验得到的双电子转移截面与单电子俘获截面符合得比较好。

~(40)Ar~(q+)离子入射金属表面形成的靶原子的特征光谱线

用动能一定而电荷态不同的 40Arq+(6≤q≤14)离子和动能不同的40Ar6+离子分别轰击金属Al, Ti, Ni,Ta和Au表面, 以及分别用动能相同(150 keV)的129Xe6+, 129Xe10+和129Xe15+轰击Ta表面, 靶原子受激辐射发出的200~1000 nm波段的特征光谱线的实验结果. 结果表明, 合适的弹靶组合(40Ar12+轰击Al, 129Xe6+轰击Ta表面)可使靶原子受激辐射的特征光谱的强度显著增强, 而靶原子受激辐射的强度与入射离子的动能没有强的关联.

~(126)Xe~(q+)轰击Al表面产生的原子和离子光谱线

报道了高电荷态离子12 6Xeq + (6≤q≤ 30 )入射到固体Al表面产生的 2 0 0～ 10 0 0nm波段的发射光谱的实验结果。实验表明 ,在弱束流 (nA量级 )高电荷态的情况下 ,通过入射离子与固体靶的相互作用可有效地产生原子和离子的复杂组态间跃迁所形成的可见光波段的特征谱线 ,而且当入射离子的电荷剥离数超过一临界值后 (对Al,q=2 6 ) ,谱线相对强度突然显著增强。根据经典过垒模型COB(Theclassicover barriermodel) ,在入射离子的动能较小 (～ 1keV/u)的条件下 ,高电荷态离子与表面相互作用过程中电子的俘获或转移起着非常重要的作用 ,通过提高入射离子的电荷态可增强入射离子俘获电子的能力 ,显著增强激发粒子的光谱线的强度。