Ar^＋和He^＋离子与C60碰撞后富勒希离子的激发机制

C60在与重离子作用下的激发机制与入射离子能量、质量及电荷态有关。核阻止主要出现在低能重离子与G60的碰撞中；而高能轻离子作用下，电子阻止迅速增强，成为主要的激发方式。本中直接观察到由弹性碰撞引起的C^ 峰，及其丰度依赖于入射离子的质量。同时我们还发现电子阻止随入射离子能量(7-20keV)增大相应增加，这与绝热量子分子动力学计算的结果一致。     

反冲原子对低速离子轰击Si表面时电子发射产额的影响

在兰州重离子加速器国家实验室电子回旋共振离子源高电荷态原子物理实验平台上,用低能(0.75keV/u≤EP/MP≤10.5keV/u,即3.8×105m/s≤vP≤1.42×106m/s)He2+,O2+和Ne2+离子束正入射到自清洁Si表面时二次电子发射产额的实验结果.结果表明电子发射产额γ近似正比于入射离子动能EP/MP.在相同动能下,γ(O)γ(Ne)γ(He),对于原子序数ZP比较大的O2+和Ne2+离子,ZP大者反而γ小,这与较高入射能量时的结果截然不同.通过计算不同入射能量下入射离子的阻止能损S,发现反冲原子对激发二次电子的作用随入射离子能量的降低显著增大,这正是导致在较低能量范围内二次电子发射产额与较高入射能量时存在差异的主要原因.     

重离子碰撞中原子核阻止的同位旋效应

利用含有3种对称势形式的同位旋相关的量子分子动力学,研究了中能重离子碰撞中原子核阻止的同位旋效应和随入射道条件的系统演化过程.计算结果表明,原子核阻止灵敏地依赖束流能量、碰撞参数、碰撞系统的质量和核子–核子碰撞截面的同位旋相关性,而3种对称势和碰撞系统的中质比对它的影响不很明显,但在大约费米能量以下能区,原子核阻止同时依赖于介质中核子–核子碰撞截面和对称势.故认为在费米能量以上能区直至150MeV/u,原子核阻止是提取介质中核子–核子碰撞截面的一个新的物理观测量.     

Si2+离子与氢原子碰撞电离过程的CTMC计算

应用经典径迹蒙特卡罗方法研究Si2+离子与氢原子碰撞电离反应过程.计算了随入射离子能量变化的总截面、出射电子随角度和能量变化的一阶、二阶微分截面,及出射电子随入射离子能量变化的平均能量.根据计算结果,讨论展示了软碰撞、电子转移到入射离子连续态、两体相遇碰撞等电离机理,阐明了它们对碰撞总截面、微分截面、电离电子能量的影响.通过计算出射电子到入射离子和靶的距离比的电离电子数分布研究了不同入射离子能量"鞍点"电离机理的可能性.     

Si2+离子与氢原子碰撞电离过程的CTMC计算

应用经典径迹蒙特卡罗方法研究Si2+离子与氢原子碰撞电离反应过程,计算了随入射离子能量变化的总截面、出射电子随角度和能量变化的一阶、二阶微分截面,及出射电子随入射离子能量变化的平均能量.计算结果展示了软碰撞、电子转移到入射离子连续态、两体相遇碰撞等电离机制.通过计算出射电子到入射离子和靶的距离比的电离电子数分布,研究了不同入射离子能量"鞍点"电离机制的可能性.     

原子核阻止是核子–核子碰撞截面的可能探针

利用同位旋相关的输运理论,研究了不同中子–质子比的碰撞系统在中能重离子碰撞过程中,原子核阻止的同位旋效应及其对束流能量和碰撞参数的依赖性.计算表明对于所研究的4个碰撞系统,在从费米能附近到大约150MeV/u的较宽入射能量范围内,近心碰撞的原子核阻止强烈地依赖于核子–核子碰撞截面的同位旋相关性,而对称势对它的影响并不明显.故原子核阻止是提取介质中核子–核子碰撞截面的灵敏探针.研究还表明动量相关势对原子核阻止的重要作用是不可忽略的.     

Si2+离子与氢原子碰撞电离过程的CTMC计算

应用经典径迹蒙特卡罗方法研究Si²⁺离子与氢原子碰撞电离反应过程.计算了随 入射离子能量变化的总截面、出射电子随角度和能量变化的一阶、二阶微分截面,及出射电子随 入射离子能量变化的平均能量.根据计算结果,讨论展示了软碰撞、电子转移到入射离子连 续态、两体相遇碰撞等电离机理,阐明了它们对碰撞总截面、微分截面、电离电子能量的影 响.通过计算出射电子到入射离子和靶的距离比的电离电子数分布研究了不同入射离子能量 “鞍点”电离机理的可能性. 关键词： 重粒子碰撞过程 经典径迹蒙特卡罗方法 电离机理     

微通道板离子壁垒膜及其对入射离子的阻止作用

给出了三代微光像管中微通道板离子壁垒膜对入射正离子阻止作用的描述,引进了核阻止本领、电子阻止本领和平均射程的概念。结合Tomas-Fermi屏蔽势进行了分析讨论和Monte-Carlo模拟计算,给出Al₂O₃和SiO₂薄膜对不同能量垂直入射时的核、电子阻止的定量结果。得出了Al₂O₃薄膜阻止本领比SiO₂阻止本领高的结论。证实了选用Al₂O₃离子壁垒膜的科学性和可行性。     

He~+离子和Ar原子碰撞过程中激发态的研究

在He~+离子和Ar原子碰撞过程中,同样存在着电子俘获激发和直接激发两种过程。本文把实验结果同He~+离子和Ne原子碰撞体系进行了比较,发现:在入射离子速度较小时,实验所得到的Hel三重态发射截面要大得多;当入射离子He~+的速度大于一个原子单位(2.2×10~8cm/s)时,情况则相反。因此,在俘获电子过程中,势能亏损同He~+离子的入射速度是两个非常重要的因素,而且它们之间存在一个竞争过程。入射离子He~+的能量范围为70—150keV。     

低速离子在固体中的电子阻止截面

在均匀电子气模型和微扰极限成立的条件下,给出了低迷离子在固体中的电子阻止截面公式。结果表明,低迷离子的电子阻止本领可以表示成只与入射离子性质有关的因子和只与材料性质有关的因子的乘积。这种简化阻止函数的形式被推广到一般的固体材料,从而得出相同速度的离子之间的有效电荷比基本与靶材料无关的结论。给出了一套计算重离子与氢离子有效电荷比的经验公式,由实验资料确定了公式中的参数。采用此有效电荷比公式以及低速氢离子的电子阻止截面数据,很容易计算出低速重离子的电子阻止截面。与实验比较表明,我们给出的公式能很好地描写实验上发现的Z_1和Z_2振荡,而且在实验误差范围内,能很好地描写电子阻止截面S_e随离子能量的变化关系。     

He2+离子与氢原子碰撞电离的扭曲波计算

应用程函近似的连续扭曲波方法研究He2+离子与氢原子的碰撞电离过程,计算了随入射离子能量变化的总截面、出射电子随角度和速度变化的一阶、二阶微分截面.计算结果展示了软碰撞、电子转移到入射离子连续态、两体相遇碰撞等电离机制.     

C3+与Ne碰撞过程纯电离绝对截面的测量和研究

介绍了离子-原子碰撞过程中双微分绝对截面的计算方法.利用符合技术测量了中能区C3++Ne碰撞系统的纯电离微分绝对截面.将实验结果与多体经典蒙特卡罗方法计算结果进行对比后发现,纯电离截面随入射能量变化的趋势基本一致,对理论与实验产生差异的原因作了分析.对多重电离的电离机制分析表明:高价态的反冲离子主要来自于俄歇贡献;随着入射能量的升高,电子-电子间的库仑作用也逐渐显现.此实验方法可以用于相同实验装置上的各种反应出射道的绝对截面测量,入射离子种类及入射离子能量范围将得到拓展.     

类氖氙离子LMn双电子复合模拟谱

在双电子复合过程发生的能量范围内,发射X光子的原子过程除双电子复合过程外还有辐射复合、共振激发、共振复合以及直接激发原子过程.本文使用相对论组态相互作用方法计算了这些过程的截面,比较了在双电子复合过程发生的能量范围内这些原子过程的截面与双电子复合过程截面,探讨了这些过程对双电子复合过程的影响.研究结果表明,辐射复合截面随入射电子束能量的增大迅速减小,在双电子复合能量范围内几乎为一常数,可以作为本底来处理;共振激发和共振复合过程对双电子复合过程的影响可以忽略不计;当入射电子束能量高于靶离子的第一激发能时,电子碰撞直接激发截面与高Rydberg态的截面连成一片,随着入射电子束能量的增加,电子碰撞直接激发截面越来越大,这时必须考虑直接激发过程.使用相对论组态相互作用方法计算了类氖氙离子的双电子复合截面,其结果与已有的部分实验和理论结果很吻合.     

Xe54+离子与Xe原子碰撞过程中的辐射电子俘获及退激发辐射的理论研究

基于多组态Dirac-Fock理论方法和冲量近似, 对Xe⁵⁴⁺与Xe在197 MeV/u碰撞能量下, 炮弹离子的俘获及退激发过程进行了理论研究. 计算了炮弹离子从中性靶原子俘获一个电子到nl (n=1, 2, 3, 4, 5; l=s, p, d) 轨道上的辐射电子俘获截面和相应的辐射光子能量, 以及俘获末态退激发辐射跃迁的能量和概率. 结合这些计算结果, 进一步模拟了碰撞产生的炮弹离子的退激发X射线谱的结构, 并与兰州重离子加速器装置上的最新实验观测结果进行了比较, 符合得很好.     

He~+离子和Ne原子碰撞过程中激发态的研究

在He~+离子和Ne原子碰撞过程中,我们发现两种碰撞激发过程,一种是电子俘获激发过程,另一种是直接激发过程。本实验用光学多道分析系统(OMA)对这些过程进行了光学测量,给出了发射截面数据。入射离子实验室能量范围为70—150keV。     

类氖氙离子LMn双电子复合模拟谱

在双电子复合过程发生的能量范围内,发射X光子的原子过程除双电子复合过程外还有辐射复合、共振激发、共振复合以及直接激发原子过程. 本文使用相对论组态相互作用方法计算了这些过程的截面,比较了在双电子复合过程发生的能量范围内这些原子过程的截面与双电子复合过程截面,探讨了这些过程对双电子复合过程的影响. 研究结果表明,辐射复合截面随入射电子束能量的增大迅速减小,在双电子复合能量范围内几乎为一常数,可以作为本底来处理;共振激发和共振复合过程对双电子复合过程的影响可以忽略不计;当入射电子束能量高于靶离子的第一激发能时,电子碰撞直接激发截面与高Rydberg态的截面连成一片,随着入射电子束能量的增加,电子碰撞直接激发截面越来越大,这时必须考虑直接激发过程. 使用相对论组态相互作用方法计算了类氖氙离子的双电子复合截面,其结果与已有的部分实验和理论结果很吻合.     

低速离子在固体中的电子阻止本领

本文介绍了低速离子在固体材料中电子阻止本领的理论发展情况。着重介绍了有效电荷理论和根据有效电荷理论,由氢离子在材料中的电子阻止截面标度各种重离子在同种材料中电子阻止截面的方法。 用电导理论导出了低速离子贯穿价电子气的阻止截面公式,并给出了一套有效电荷比的经验公式。利用这套公式求得的电子阻止截面Se的值,既符合实验上发现的Se随z_1或z_2振荡的规律,又符合Se随入射离子能量的变化关系。     

低速离子在固体中的电子阻止本领

本文介绍了低速离子在固体材料中电子阻止本领的理论发展情况。着重介绍了有效电荷理论和根据有效电荷理论,由氢离子在材料中的电子阻止截面标度各种重离子在同种材料中电子阻止截面的方法。 用电导理论导出了低速离子贯穿价电子气的阻止截面公式,并给出了一套有效电荷比的经验公式。利用这套公式求得的电子阻止截面Se的值,既符合实验上发现的Se随z_1或z_2振荡的规律,又符合Se随入射离子能量的变化关系。     

低速多电荷态离子He2+、O2+和Ne2+与W靶表面

本文报道了He2+,O2+和Ne2+与W靶表面相互作用中的动能电子产额随离子入射速度变化的实验测量结果.结果表明：在本实验的入射速度范围内,对同一入射离子,动能电子产额随入射离子的速度增大而线性增加.基于动能电子发射的机理,我们分析了影响动能电子产额的因素,理论上得出动能电子产额与入射速度增长呈线性增加的关系,取得了实验上和理论上一致的结果.     

He2+离子与H原子的重粒子碰撞电离过程

利用初态程函近似的连续扭曲波方法研究了He²⁺离子与Ｈ原子的碰撞电离过程. 计 算得到了入射离子能量从30keV/u到2000keV/u的碰撞电离总截面、随电离电子能量和角度变 化的一阶和二阶微分散射截面，及随入射离子能量变化的电离电子平均能量.计算的总电离 截面与其他理论和实验结果进行了比较，在入射离子能量大于100keV／u的能区，计算结果 与实验符合得很好；在较低的能区，各种理论结果之间有较大差别，计算结果比实验约小50 ％.利用计算的二阶微分散射截面讨论了软碰撞、电子俘获到入射离子连续态、两体相遇碰 撞等碰撞电离机理. 关键词： 重粒子碰撞电离 初态程函近似 总截面 一阶和二阶微分散射截面