XPS分析中使用样品磁透镜引起的谱峰位移和峰形畸变

发现当使用Mg/Al双阳极和样品磁透镜进行非导电样品（或与样品托绝缘的导电样品）的X射线光电子能谱分析时，谱峰出现异常大的位移和谱形出现畸变；在同时使用电子中和枪时谱峰位移变小，当导电样品与样品托有良好的电接触时谱峰位移消失；作者提出这种异常大的位移来自样品荷电效应，后者是由于样品磁透镜的磁场与来自X射线枪A1窗的低能杂散电子发生了相互作用并使这些杂散电子不能到达样品表面起中和作用所致。     

电、磁四极透镜问题

通过电四极透镜与磁四极透镜两个实例阐明中心反对称二维非均匀静电场静磁场及其应用。     

11 MeV能损型质子照相空间分辨能力模拟

透射质子的能损和散射角是质子照相成像模糊的主要来源。基于Zumbro聚焦成像磁透镜的质子照相技术,可基本消除散射角引起的成像模糊,实现几十μm的空间分辨,但无法对能损信息进行优化是其空间分辨能力难以进一步提升的主要原因。为利用透射质子的能损信息,进一步提高质子照相的空间分辨能力,提出了一种新型的成像磁透镜,称之为能损型聚焦成像磁透镜。基于11 MeV低能能损型质子照相的实验束线和Geant4模拟软件,建立全过程照相模型,研究11 MeV能损型成像束线的空间分辨能力。模拟研究表明:对于10 μm厚的Al箔,考虑点扩散函数等测量系统成像模糊的影响,11 MeV能损型成像束线可实现约30 μm的空间分辨。与等大型Zumbro磁透镜相比,空间分辨能力得到显著提升。     

磁透镜引起的氯化银谱峰异常位移及其在X射线光电子能谱成象分析中的应用

用X射线光电子能谱（XPS）分析了与样品托有良好电接触的银片及其上面的AgCl。观察到在使用样品磁透镜和非单色化X射线源的实验条件下不导电的AgCl的电子峰产生异常大的谱峰位移,还发现这种异常谱峰位移可以应用于XPS成象分析,以提高化学位移很小的元素化学态（如Ag^0和Ag^ )的XPS象的分辨能力。     

一种实现冷原子束聚集的微磁透镜新方案

本文报道了对87Rb冷原子云聚焦的微磁透镜实验．磁透镜的核心部件是一个半径为2mm的微型线圈．当冷原子云沿线圈轴向运动到线圈附近时,线圈产生的非均匀磁场会对原子云实现纵向压缩．在线圈电流加载时间为10ms的情况下,原子云纵向尺寸随线圈电流增加先表现为会聚趋势;在某一电流值（0．9A）之后,表现为扩散趋势．与不加载线圈电流的情形相比较,电流为0．9A时的冷原子云纵向尺寸缩小了一个多量级,透镜焦距约为1．3mm．通过同时调节线圈电流的大小和作用时间,可实现对透镜焦距的调节．同时用数值模拟方法模拟了实验过程,模拟结果与实验结果基本符合．     

四极磁透镜的边缘场研究

本文对四极磁透镜的磁场分布和电子的输运问题进行了研究和计算。文中阐述了四极磁透镜边缘场的三种处理方法,用这三种方法计算了透镜的输运矩阵。相互比较表明,四极磁透镜的边缘场采用传统的直角边近似就可以很好地解决问题。     

轴对称磁透镜设计

以中国科学院近代物理研究所正在研制的轴对称磁透镜为例,设计了两种结构的轴对称磁透镜:带屏蔽铁壳的螺线管透镜和极靴形状为锥形的Glaser透镜。带屏蔽铁壳的螺线管透镜产生的轴对称磁场比较均匀,而极靴形状为锥形的Glaser透镜产生的轴对称磁场比较集中。分别采用了两种物理模型计算磁场,同时应用有限元分析软件ANSYS进行数值模拟,最后从物理和工程角度对这两种透镜作了全面比较,得出带屏蔽铁壳的螺线管透镜结构更符合设计要求。     

质子照相磁透镜的优化设计

 对质子照相系统中Zumbro磁透镜的参数进行了优化,使成像系统造成的图像模糊最小化,结果表明:构成Zumbro磁透镜的四极透镜对内外漂移段长度相等时,成像系统获得最小的图像模糊。对成像系统的视场进行了分析,表明视场对Zumbro透镜的参数不敏感。给出了质子能量为20 GeV时Zumbro透镜的参数,Geant4蒙特卡罗计算表明:所给的Zumbro透镜参数能正确成像。     

考虑磁透镜边缘场的质子成像系统优化设计

高能质子照相系统由四极磁透镜和准直器组成,实际透镜的边缘场将影响成像系统的性能.本文将含边缘场的磁场梯度用贝尔函数近似,提出了一种含边缘场的成像系统优化方法.通过Geant 4程序模拟了能量为1.6 GeV的质子成像系统,并通过优化方法给出了考虑边缘场的优化后的系统参数.研究了考虑边缘场时的成像系统参数对准直器孔径的影响.通过对比理想成像系统和优化前后的成像系统在使用准直器时的客体通量分布,研究了边缘场对质子通过客体的通量影响.结果表明,优化后的成像系统可以减小质子通过客体后的通量误差,并且积分差值在10^–2量级时,准直器的孔径参数变化亦在10^–2量级.