Arq+入射金表面激发靶原子Mα-X射线的动能和势能的阈值

在兰州重离子加速器国家实验室 用动能150 keV和1.2 MeV的Ar^q+束流分别入射Au表面, 测量了离子与表面相互作用过程中辐射的X射线谱. 结果表明, 多电荷态Ar^q+激发Au原子的M_α-X射线至少需要2 keV的势能. 本文采用半经典两体碰撞近似, 估算了炮弹离子通过碰撞激发靶原子辐射X射线的动能阈值.     

不同动能的~(129)Xe~(26+)与Au表面作用产生的X射线谱

测量了动能为350—600 keV和1.8—3.9 MeV的129Xe26+入射Au表面产生的X射线谱.结果表明,350—600 keV的Xe26+仅激发出了Au的Mα特征X射线,而1.8—3.9 MeV的Xe26+可激发出Au的Mζ,Mα,Mγ和Mδ特征X射线.分析了X射线强度和产额比与入射离子动能的关系,并估计了Xe26+激发Xe的L-X射线的动能阈值.     

近Bohr速度的152Eu20+入射Au表面产生的X射线谱

测量了动能为2.0–6.0 MeV的高电荷态离子¹⁵²Eu²⁰⁺ 入射Au表面产生的特征X射线谱, 结果表明, 相互作用不仅激发出了Au的 M_ζ, M_α和M_δ特征X射线, 还激发出了Eu的M_α X射线, 且X射线总产额随入射离子动能的增加而增加. 计算了Au的M壳层总的X射线产生截面, 并与理论模型的计算结果做了比较分析. 关键词： 高电荷态离子 X射线 产额 截面     

Eu~(20+)入射Au靶发射EuL-X射线产额与动能的相关性

探测了动能为3.0—6.0 MeV的Eu20+离子入射Au靶激发Eu的L-X射线谱,获得了射线产额与离子入射动能的实验关系.采用有心保守力作用下的两体碰撞模型,并考虑了离子的能损,计算了Eu离子与Au原子碰撞过程中单离子L壳层空穴的产额.根据离子L壳层空穴退激的荧光产额,给出了碰撞过程Eu单离子L-X射线产额与离子入射动能的理论关系.结果表明,射线产额的理论值与实验数据符合得较好.     

Eu$lt;sup$gt;20+$lt;/sup$gt;入射Au靶发射Eu L-X射线产额与动能的相关性

探测了动能为3.0–6.0 MeV的Eu²⁰⁺离子入射Au靶激发Eu的L-X射线谱,获得了射线产额与离子入射动能的实验关系. 采用有心保守力作用下的两体碰撞模型,并考虑了离子的能损,计算了Eu离子与Au 原子碰撞过程中单离子L壳层空穴的产额. 根据离子L 壳层空穴退激的荧光产额,给出了碰撞过程Eu单离子L-X 射线产额与离子入射动能的理论关系. 结果表明,射线产额的理论值与实验数据符合得较好. 关键词： 离子动能 荧光产额 单离子X射线产额     

Ar16+和Ar17+离子与Zr作用产生的X射线谱

将超导离子源提供的10—20keV/q Ar¹⁶⁺和Ar¹⁷⁺离子入射到Zr金属表面，在相互作用中产生的X射线谱表明，高电荷态Ar¹⁶⁺离子在金属表面中性化过程中有可能存在多电子激发，使Ar¹⁶⁺的K壳层电子被激发形成空穴，在退激过程中发射特征Kα-X射线.空心原子Ar的K层发射X射线强度随入射离子的动能而减弱，靶原子Zr的L壳层发射X射线强度随入射离子动能的增加而增强.Ar¹⁷⁺的单离子的Kα-     

129Xe20+入射Au表面X射线产额与离子动能的相关性

报道了在兰州重离子加速器国家实验室320kV高电荷态离子综合研究平台上,用2.4~6.0MeV动能的高电荷态离子129Xe20+轰击Au表面,探测X射线谱的实验结果。当离子动能较大时,相互作用不仅激发出了Au的M-X射线,还激发出了Xe的L-X射线,且X射线产额随入射离子动能的增加总体呈增加趋势。对碰撞导致X射线产生的微观机制进行了初步分析。     

129Xe20+入射Au表面X射线产额与离子动能的相关性

报道了在兰州重离子加速器国家实验室320kV高电荷态离子综合研究平台上,用2.4~6.0MeV动能的高电荷态离子129Xe20+轰击Au表面,探测X射线谱的实验结果。当离子动能较大时,相互作用不仅激发出了Au的M-X射线,还激发出了Xe的L-X射线,且X射线产额随入射离子动能的增加总体呈增加趋势。对碰撞导致X射线产生的微观机制进行了初步分析。     

高电荷态离子40Arq+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⁴⁰Ar^q+(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Arq+与不同金属靶作用产生的X射线

研究了高电荷态离子Ar^q+(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. 关键词： 高电荷态离子 空心原子 多电子激发 X射线     

不同电荷态的129Xeq+激发Au的X射线发射研究

报道了在兰州重离子加速器国家实验室测量动能为2.4 MeV的Xe^q+(q=10, 15, 20, 26)轰击Au表面辐射的X射线的实验数据. 实验结果表明, Au的M-X射线有不同程度的能移, 这是由于入射过程引起了靶原子内壳层的多电离, 多电离的程度主要取决于离子的外壳层电子分布. 计算了X射线产额, 并与BEA理论计算值进行了比较, 讨论了电荷态对X射线产额的影响.     

X-ray spectra induced in highly charged 40Arq+ interacting with Au surface

By use of optical spectrum technology, the spectra of X-ray induced by highly charged ⁴⁰Ar ^q+ ions interacting with Au surface have been studied. The results show that the argon Kα X-ray were emitted from the hollow atoms formed below the surface. There is a process of multi-electron exciting in neutralization of the Ar¹⁶⁺ion, with electronic configuration 1s² in its ground state below the solid surface. The yield of the projectile Kα X-ray is related to its initial electronic configuration, and the yield of the target X-ray is related to the projectile kinetic energy.     

152Eu20+与Au 作用产生M-X 射线的动能阈值

测量了动能为2.0 MeV 的高电荷态离子152Eu20+入射Au 表面产生的Au 的M_ζ,M_α 和M_β 特征X射线和Eu 的M -X 射线。对X射线产生的微观机制进行了初步分析,并通过半经典两体碰撞近似,估算了Eu20+与Au 作用产生的Au 的M-X 射线和Eu 的M-X 射线的动能阈值。此结果对高电荷态离子与固体表面相互作用的动力学过程的研究以及在辐射能量转换效率研究中如何选取合适的弹靶组合具有重要的参考价值。It is measured that the characteristic X-ray spectra of M_ζ,M_α and M_β of Au and the characteristic X-ray spectra of M of Eu produced by the interaction of highly charged ions of 152Eu20+ with kinetic energy 2.0 MeV on Au surface. The micro-mechanism of X-ray excitation is preliminary analyzed. The kinetic energy threshold of M-X ray of Au and M-X ray of Eu emitted by Eu20+ with Au is estimated by semiclassical approximation theory of binary collision. The threshold has important referenced value in the study on dynamics of the interaction of highly charged ions with solid surface and on how to choose better target and projectile combination in the conversion efficiency of radiation energy.     

不同离子激发Au靶的多电离效应

重离子与固体表面相互作用时,会引起靶原子内壳层的电离,相应空穴退激过程中发射的X射线对研究重离子与固体表面的相互作用有着重要意义,可为相关研究提供基础数据.目前,在K和L壳层电离方面做了一些工作,而M壳层的研究较少,本文依托兰州重离子加速器国家实验室320 kV高电荷态离子综合研究平台,测量了不同能量的H~+, Ar~(8+), Ar~(12+), Kr~(13+)和Eu~(20+)离子与Au表面作用产生的特征X射线谱及其能移,计算了X射线的产额比值.结果表明:重离子引起了靶原子内壳层的多电离,多电离效应使Au的MX射线有不同程度的能移;多电离程度取决于入射离子能量、离子的原子序数和其外壳层的空穴数量.     

X-ray spectra induced in highly charged 40Arq+ interacting with Au surface

By use of optical spectrum technology, the spectra of X-ray induced by highly charged 40Arq+ ions interacting with Au surface have been studied. The results show that the argon Kα X-ray were emitted from the hollow atoms formed below the surface. There is a process of multi-electron exciting in neutralization of the Ar16+ion, with electronic configuration 1s2 in its ground state below the solid surface. The yield of the projectile Kα X-ray is related to its initial electronic configuration, and the yield of the target X-ray is related to the projectile kinetic energy.     

CSR上C6+脉冲束激发Au靶的X射线辐射

用电子冷却储存环提供的C⁶⁺脉冲高能离子束轰击Au靶, 测量到Au的L_α和L_β X射线辐射谱, 分析结果表明, 在高能离子束的轰击下, Au原子的L_α的X射线产生截面大于L_β的, 两个X射线产生截面随炮弹的动能增加而增加. 本文分别用PWBA理论和ECPSSR理论计算了此实验条件下的X射线产生截面, 结果比实验获得的结果大, 初步分析了其中的原因. 关键词： 脉冲离子束 截面 X射线 内壳层     

Transmission of low-energy (< 10 eV) O ions through Au films on TiO2(110)

In an attempt to identify the fundamental processes that influence ion transport through metallic surface layers, we have studied the transmission of O⁺ ions through discontinuous Au films adsorbed on TiO₂(110). A low energy (< 10 eV) O⁺ ion beam is generated via electron stimulated desorption when an Au-dosed TiO₂(110) substrate is bombarded with a focused 250 eV electron beam. Low energy ion scattering data indicate that Au evaporated under ultrahigh vacuum conditions at 300 K forms three-dimensional clusters on TiO₂(110). As the Au coverage increases, the formation of Au clusters on TiO₂(110) blocks a fraction of the TiO₂ surface and the O⁺ yield is attenuated. However, for high coverages (≥30% Au covered substrate) the O⁺ signal decreases at a faster rate than the TiO₂ open area fraction. We attribute the attenuation of the O⁺ yield for high Au coverages mainly to blocking of O⁺ by Au clusters, to deflection of trajectories by the image force between ions and Au clusters, and to charge transfer between desorbing O⁺ and neighboring Au clusters.