Sputtering Induced by Ar^q＋ Impact on Nb Surface

The relative sputtering yield induced by highly charged Ar^q＋ impacting on Nb surface is investigated. The yield increases drastically as the incidence angle increases. A formula Y = A^＊ tan^B（θ） ＋C, developed from classical sputtering theory, fits well with the yield. By analysing a series of coefficients A and C extracted by curve fitting, the results demonstrate the presence of a synergy of the linear cascade collision and potential energy deposition.     

近Bohr速度I20+离子在不同靶面上的L壳层X射线辐射

在兰州重离子加速器国家实验室,利用硅漂移X射线探测器探测了4.5 MeV I20+离子入射到Fe,Co,Ni,Cu,Zn靶表面时产生I的L壳层X射线.实验观察到Ll,Lα1,2,Lβ1,3,4,Lβ2,15,Lγ1,Lγ2,3,4,4,等6组分辨较好的谱线,各分支X射线的能量发生了蓝移;Lβ1,3,4,Lβ2,15与Lα1,2谱线的相对强度比随靶原子序数的增大基本线性增加,Ll与Lα1,2,Lγ2,3,4,4,与Lγ1 X射线的相对强度比近似与靶原子序数的平方成正比.分析表明,玻尔速度附近能量的低速高电荷态离子与固体靶原子碰撞产生的内壳层过程存在直接库仑电离和电子俘获的双重综合作用,这使得内壳层X射线发射时,外壳层仍存在多个空穴,导致辐射X射线的频移和分支比的变化.     

129Xeq+轰击N型和P型Si表面时的电子发射产额研究

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。The electron emissions from N-type Si and P-type Si induced by 1.8 MeV 129Xeq+are measured in the National Laboratory of Heavy Ion Research Facility in Lanzhou,The contribution to electron emission yield from potential energy of incident ions is studied through changing the charge state of incident ions.The results show that for the same incident ion,electron emission yield of N type Si surface is higher than that of P-type Si surface about 12.5%.For incident ions with the same kinetic energy,both electron emission yields of two targets increase linearly with incident ion energy.In addition,the electron emissions induced by 3.4 MeV 129Xeq+from N-type Si and P-type Si mentioned above are measured,which give similar results.The experimental results are analyzed and discussed using work function from two angles of the kinetic electron emission and the potential energy electron emission.     

质子轰击钨靶表面时的电子发射产额与靶温度的相关性研究

在中国科学院近代物理研究所兰州重离子加速器国家实验室测量了能量为50~250 keV 的质子入射不同温度下钨靶表面的电子发射产额。实验结果发现,不同能量的质子引起的电子发射产额均随着靶温度的升高而降低;利用功函数对温度的依赖性定性地解释了该结果。在不同靶温度下,总电子发射产额与电子能损的比值随着质子能量的增加而逐渐变小;利用靶原子不同壳层中电子之间的电离竞争机制来解释实验结果。     

Electron emission induced by keV protons from tungsten surface at different temperatures

The electron emission yield is measured from the tungsten surface bombarded by the protons in an energy range of 50 keV-250 keV at different temperatures. In our experimental results, the total electron emission yield, which contains mainly the kinetic electron emission yield, has a very similar change trend to the electronic stopping power. At the same time, it is found that the ratio of total electron emission yield to electronic stopping power becomes smaller as the incident ion energy increases. The experimental result is explained by the ionization competition mechanism between electrons in different shells of the target atom. The explanation is verified by the opposite trends to the incident energy between the ionization cross section of M and outer shells.     

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     

在线测量低能离子束电荷态和能量的新型探测器

基于加速器装置的离子与物质相互作用过程研究,在原子物理、材料、生物等诸多领域具有重要的科学意义和应用价值。本工作设计并研发了一种新型磁谱仪离子探测器,主要由高稳定性偏转磁铁、大面积位置灵敏探测器、空间匹配的散射腔室构成,可以准确在线测量不同离子的电荷态分布以及对应的能谱信息。基于HIRFL加速器装置,完成了该探测器装置的在线标定工作,获得了探测器位置信号与离子能谱之间的定量关系,给出了定标实验条件下该探测系统的最佳能谱精度和能量分辨率分别为0.1%及0.8%。     

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。     

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.     

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。