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高电荷态离子与表面相互作用

张小安 , 肖国青 , 王武生 , 毛瑞士

原子核物理评论 doi:10.3969/j.issn.1007-4627.2002.03.008

论述了高电荷态离子与表面相互作用的过程, 说明了发射电子、发射光子、负离子、中性粒子、正离子的散射和发射的物理机理以及应用前景. 介绍了在兰州重离子国家实验室ECR源建立高电荷态离子与表面相互作用的原子物理平台的重要意义和将要开展的工作.

关键词: 高电荷态离子 , 相互作用 , 散射效应 , 电子发射 , 光子发射

电子与Ar的高电荷态离子的碰撞电离

赵永 , 陈重阳 , 王炎森

原子核物理评论 doi:10.3969/j.issn.1007-4627.2002.z1.018

利用扭曲波Born交换近似方法, 系统地计算了Ar的类氢到类钠离子的电子碰撞电离截面和速率系数. 同时使用精度高的拟合公式对直接电离截面、激发截面、总激发自电离截面和速率系数进行了拟合, 以满足实际应用的需要.

关键词: 高电荷态离子 , 碰撞电离截面 , 扭曲波近似 , 拟合公式

辐射复合截面的扭曲波计算

夏海宁 , 陈重阳 , 齐静波 , 王炎森

原子核物理评论 doi:10.3969/j.issn.1007-4627.2002.z1.019

采用非相对论量子计算方法计算了电子与高电荷态离子碰撞的辐射复合截面, 其中连续态电子的波函数是由扭曲波近似方法(DWBE)获得. 计算了低能电子与中、低核电荷的高电荷态离子(类H和类Li)的辐射复合截面, 并与采用有效电荷的库仑波计算结果进行了比较, 说明了扭曲波计算的重要性.

关键词: 辐射复合截面 , 高电荷态离子 , 库仑波 , 扭曲波

高电荷态ECR离子源引出束流4D发射度测量仪设计

赵阳阳 , 赵红卫 , 孙良亭 , 杨尧 , 王云 , 曹云

原子核物理评论 doi:10.11804/NuclPhysRev.30.04.413

为了进一步探究高电荷态电子回旋共振(ECR)离子源引出束流品质和横向相空间耦合情况，根据中国科学院近代物理研究所高电荷态离子源引出束流发射度测量需求，针对束流流强为1 eμA～1 emA，能量范围为10～35 keV/q的直流或脉冲高电荷态重离子束，设计了一台实时四维Pepper-pot发射度测量仪。该Pepper-pot型发射度测量仪具有响应时间快和工作范围宽等特点。针对强流重离子束诊断的特点，在结构与材料选择上做了设计与优化，并对获得图像的处理方法提出了具体的解决办法。

关键词: 高电荷态离子 , ECR离子源 , 4D发射度 , Pepper-pot型发射度测量仪 , 数字图像

低能O5+离子穿过H2靶后的电荷态分布

李永峰 , 赵永涛 , 程锐 , 彭海波 , 周贤明 , 李锦钰 , 虞洋 , 王兴 , 任洁茹 , 王瑜玉 , 雷瑜 , 孙渊博 , 刘世东

原子核物理评论 doi:10.11804/NuclPhysRev.31.02.229

实验测量了0.75 MeV的O5+离子穿过一定长度不同原子数密度H2靶后的电荷态分布；理论模拟了出射离子的平均电荷态以及达到平衡后的平均电荷态，得到了与实验吻合较好的结果。研究表明，随着靶原子数密度的增大，离子在碰撞过程中俘获电子的几率随之增加，平均电荷态降低；当靶原子数密度达到或超过1014 cm-3，入射离子俘获电子和被碰撞电离的两个作用过程达到平衡，出射离子的平衡平均电荷态约为1.2。

关键词: 玻尔速度能区 , 高电荷态离子 , 原子数密度 , 电荷态分布 , 平衡平均电荷态

129 Xeq+轰击N型和P型Si表面时的电子发射产额研究

曾利霞 , 徐忠锋 , 赵永涛 , 吴帆 , 刘学良 , 程锐 , 周贤明 , 雷瑜 , 刘世东 , 张艳宁

原子核物理评论 doi:10.11804/NuclPhysRev.33.03.365

在兰州重离子加速器国家实验室测量了1.8 MeV Xeq+离子分别轰击N型和P型Si两种靶材表面时的电子发射产额。实验中,通过改变入射离子的电荷态，研究了入射离子势能沉积对两种靶材表面电子发射产额的贡献。结果发现同一离子入射时，N型Si表面的电子发射产额高出P型Si表面的电子发射产额约12.5%；对于具有相同入射动能的Xeq+离子，两种靶材表面的电子发射产额均随着入射离子势能的增加而线性增加。此外，还测量了3.4 MeV Xeq+离子分别轰击以上两种靶材时的电子发射产额，得到了类似的结果。本文利用功函数分别从动能电子发射和势能电子发射两个角度对实验结果进行了分析讨论。

关键词: 高电荷态离子 , 电子发射产额 , 阈值速度 , 功函数

高电荷态离子129Xe28+与Au和Mo表面作用产生的X射线谱

梁昌慧 , 张小安 , 肖国青

原子核物理评论 doi:10.3969/j.issn.1007-4627.2007.03.010

研究了高电荷态离子129Xe28+轰击金属Au和Mo表面产生的特征X射线谱.实验结果表明,在入射离子的电荷态和能量相同的条件下,对于核电荷数较小、原子质量较轻的靶原子,只有其内壳层的电子才能被激发而产生X射线,而核电荷数较大、原子质量较重的靶原子只有其较外壳层的电子能被激发而产生X射线.特征X射线的产额随入射离子动能的增加而增加.

关键词: 高电荷态离子 , X射线 , 产额

低速Ar~(q+)(q＝7-14)离子入射Au表面激发的X射线谱

原子核物理评论

研究了高电荷态离子~(40)Ar~(q+)(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.

关键词: 高电荷态离子 , X射线 , 产额

低速40Ar17+离子入射金属Be表面发射的近红外光谱线和X射线谱

张颖 , 张小安 , 徐忠锋 , 杨治虎 , 赵永涛 , 肖国青

原子核物理评论

用速度不同的(动能EK=272和357 keV,速度v=1.14×106和1.72×106m/s)的高电荷态离子40Ar17+分别入射金属Be表面,同时测量这种相互作用过程中产生的近红外光谱线和X射线谱.实验结果表明,在低速范围内(速度小于玻尔速度vBohr=2.19×106m/s),速度较小的40Ar17+离子在到达金属的表面临界距离Rc到进入表面(2-3原子层)的进程中,形成了较多的高激发态Ar原子,其退激辐射较强的光谱线,进而验证了经典过垒模型.

关键词: 高电荷态离子 , 红外光谱线 , X射线

平行玻璃板对105 keV Ar~（7＋）离子的导向效应

刘俊亮 , 薛迎利 , 于得洋 , 武晔虹 , 陈婧 , 杜凡 , 张明武 , 阮芳芳 , 王伟 , 李锦钰 , 王平志 , 康龙 , 蔡晓红

原子核物理评论

研究了平行玻璃板对高流强（约80nA）105keV Ar7＋离子的导向效应,利用一维位置灵敏探测器测量了不同倾斜角下出射离子的强度及角分布。实验结果表明,平行玻璃板对Ar7＋离子有导向作用。与离子在微孔膜中的导向效应不同,从平行玻璃板出射的Ar离子角分布的FWHM随着倾斜角的改变而改变,并且出射离子角分布最大值处对应的观察角不等于倾斜角。

关键词: 高电荷态离子 , 导向效应 , 平行玻璃板