低速Ar~(q+)(q=7—14)离子入射Au表面激发的X射线谱

研究了高电荷态离子40Arq+(q=7—14)轰击金属Au表面产生的特征X射线谱。实验结果表明,在弱束流(nA量级)的情况下,对于动能相同的入射离子,当电荷态比较高(q=11)时,便能有效地激发靶原子的特征X射线,单离子的X射线产额高达10-8量级。分析结果显示,入射离子的势能、动能和这种相互作用特有的镜像相互作用势能沉积在靶表面,使靶原子内壳层电子激发和电离,形成空穴和产生外壳层电子填充空穴辐射特征X射线,特征X射线的产额随入射离子的势能(电荷态)的增加而增加。

不同能量的高电荷态Ar~(12+)离子辐照对Au纳米颗粒尺寸的影响

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,在室温(293.15K)条件下,用固定剂量(4.3×1011/cm2)的高电荷态40Ar12+离子,辐照沉积在厚度为300nm的金膜表面上、平均直径约为35.3nm的Au纳米颗粒,使其大小发生改变的实验结果.实验中,通过改变入射离子的引出电压,选择不同的能量,利用原子力显微镜(AFM)对辐照前后颗粒的形态和大小进行表征,系统地研究了辐照后Au纳米颗粒的平均直径R与入射离子能量E的变化关系.同时利用碰撞混合模型、熟化(OR)和反熟化(IOR)模型对实验结果进行了详尽地定性讨论.实验和理论均表明:存在临界能量E*,当EE*时,R随E的增大而减小.

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.

~(40)Ar~(16+)入射金属表面的近红外光谱线发射

速度小于Bohr速度(vBhor=2.9×106m/s)的高电荷态离子40Ar16+(动能EK=150keV,速度v=8.5×105m/s)入射金属(Ni,Mo,Au和Al)表面,同时测量产生的Ar原子近红外光谱线和X射线谱.实验结果表明,低速高电荷态离子在金属表面俘获电子中性化,形成多激发态的Ar空心原子,空心原子退激辐射从近红外光谱线到X射线波段谱线,近红外光谱线辐射强度说明,低速高电荷态离子在金属表面中性化过程中,金属的功函数起着重要作用,进而验证了经典过垒模型.