多电荷态原子参数的研究

本文叙述了利用加速器开展离化态原子参数实验测量的研究和目前正在研究的课题,包括多电荷态原子光谱学、低温电子束离子源(LTEBIS)的发展与应用、中低速多电荷原子的电子俘获过程研究、原子激发能级寿命和跃迁几率的测量. The experimental measurement about the ionization state for atomic parameters at accel-erator and the subject being done are introdued,which includes the highly charged atomic spec-troscopy,the development and application of the low temperature electron beam—ion source(LTEBIS),the study for electron—capture process of highly charged atom at intermediate and lowspeed,and the measurment of lifetime and transition probabilities of excited atomic levels.     

低能电子穿越玻璃直管时倾角依赖的输运动力学

采用900 e V能量的电子对直玻璃管进行了穿透实验,测量了玻璃管在倾角为–0.15°,–0.4°和–1.15°时充电过程角分布的时间演化,以及平衡态下出射电子能谱.发现穿透率随时间先下降后上升最后趋于平稳,下降的时间随倾角的增大而减小.当倾角为–0.4°和–1.15°时,电子穿透率下降到最低点时几乎看不到穿透电子(穿透率小于3‰),这种穿透率最低点状态保持时间随倾角增大而增大.穿透电子的角分布中心随着时间变化.在平稳状态时,发现穿透电子的能量损失随倾角增大而增大.采用蒙特卡罗方法模拟了电子经过管壁不同次数反射后的能谱,与测量能谱进行对比,发现–0.15°,–0.4°和–1.15°倾角下,穿透电子分别经历了管壁的一次、两次和三次与表面的反射过程.基于此,本文对电子穿越玻璃管的充电过程动力学给出了物理解释.实验结果和理论分析表明,在小倾角下玻璃管内能形成宏观负电荷累积,排斥后续电子形成反射,增加电子出射概率,这对应用绝缘体微结构,例如玻璃锥管产生稳定的电子微束具有重要的参考意义.     

低能电子在玻璃管中的稳定传输

分别对裸的直玻璃管和外壁与出入口两端面涂导电银胶的直玻璃管进行了低能电子穿透实验.穿透电子的倾角分布显示,穿透电子强度随倾角增大而减少,并且穿透倾角不会超过玻璃管的几何张角.还测量了玻璃管在倾角为-0.2°时的充电过程.对于裸玻璃管,在充电过程中,穿透率和角分布有显著的振荡现象.整体来看,穿透率随时间先下降后上升,最后在某个平均值附近振荡;角分布随穿透率变化同步变化,先向正角度移动再向负角度移动,最后在玻璃管的倾角附近振荡.对于涂导电胶的玻璃管,在充电过程中,穿透率和角分布稳定变化.穿透率随时间先下降后上升最后平稳,角分布随时间先向负角度移动再向正角度移动,最后在玻璃管倾角附近稳定.通过模拟电子与SiO₂材料的碰撞过程,提出了电子在裸玻璃管和涂导电胶玻璃管中的充电过程的物理图像.该物理图像能很好地解释电子在裸玻璃管和涂导电胶的玻璃管中充电过程的实验结果.最后,依据实验结果和物理图像给出了低能电子在玻璃毛细管中稳定输运的条件.     

Ar的类氦和类锂离子与Mo表面相互作用过程中的x射线发射

在兰州重离子加速器国家实验室电子回旋共振离子源上用Si(Li)探测器观测到了不同动能的Ar¹⁵⁺和Ar¹⁶⁺离子与Mo表面相互作用过程产生的x射线.在不同动能 的Ar¹⁶⁺与Mo表面作用过程中不仅能观测到Ar的K层x射线而且能观测到Mo的L层x 射线.在不同动能的Ar¹⁵⁺入射下只能观测到Mo的L层x射线.实验结果表明，Ar的 K层x 射线的产额与入射离子的动能、作用过程中形成的空心原子携带的势能以及入射离子和靶原 子x射线的竞争等有关，Mo的L层x射线随入射离子动能的增加而增加. 关键词： x射线发射 高电荷态离子 Mo表面     

高电荷态离子126Xeq+与Ti固体表面作用的激发光谱

报道用 15 0keV的高电荷态离子1 2 6 Xeq + (6≤q≤ 30 )轰击Ti固体表面产生 2 0 0— 10 0 0nm波段发射光谱的实验结果 .结果显示 ,用电荷态足够高的离子作光谱激发源 ,无需很强的束流强度 (nA量级 ) ,便可激发起样品表面的原子和离子在可见光波段的特征谱线 .当入射离子剥离度q >qc≈ 2 0时 ,Ti原子及其离子的特征谱线强度突然显著增强 ;不同金属靶 ,特征谱线突然增强的qc值不同 .理论分析表明 ,这与q大于此临界值后 ,单电子转移释放能量激发靶材料传导电子气体的表面等离激元密切相关 .     

碳离子的光谱和能级寿命的测定

利用束箔技术研究能量为１１０ｋｅＶ的Ｃ＋离子与厚度为８．５μｇ／ｃｍ２的碳箔相互作用激发放出的辐射光，这些光经鉴定主要来自ＣⅠ－ＣⅢ离子的激发辐射光。测量顺着箔后的激发辐射光的衰变曲线，得到几条较强谱线的能级寿命     

高电离态Ti原子EUV光谱的实验研究

在中国原子能研究院HI-13串列加速器上用束-箔技术完成了80 MeV Ti离子和C箔相互作用产生的高电离态离子谱观测,与用激光等离子体技术的实验结果做了比较，大多数谱线与激光等离子体技术的实验结果有较好的符合，有3条谱线是未观测到的.这几条谱线为ⅩⅧ 13.406，ⅩⅧ 14.987，17.439nm, 属于2s2p^{2 4}P_3/2—2p^{3 2}D_3/2, 2s2p^{2 1}S₀—2sp^{3 1}P₁, 4p ¹P₀—5d ¹P₁跃迁. 关键词： 串列加速器 高电荷态原子 激发光谱     

129Xe30+轰击Ni表面激发靶原子偶极跃迁和禁戒(M1和E2)跃迁的特征光谱线

报道了用高电荷态离子1 2 9Xe30 (15 0keV)轰击金属Ni表面 ,激发的 2 0 0— 10 0 0nmNiⅠ和NiⅡ的特征光谱线的实验结果 .实验结果表明 :用电荷态足够高的离子作光谱激发源 ,无需很强的束流强度 (nA量级 ) ,便可有效地产生原子和离子的复杂组态间跃迁所形成的可见光波段的特征谱线 ,特别是NiⅠ和NiⅡ偶极禁戒的电四极跃迁E2和磁偶极跃迁M1的特征光谱线 .通过分析发现 ,在禁戒跃迁的谱线中 ,有些是电子组态相同而原子态不同的偶极禁戒跃迁光谱线而且NiⅡ的 6 84 84nm谱线较强     

84.5 MeV12C4+离子诱发金属靶原子发射的Kβ与Kα-X射线强度比值的研究

本实验是在中国科学院兰州近代物理研究所,国家实验室的重离子加速器上完成的.实验用OR-TEC公司生产的HPGe X射线探测器测量了84.5 MeV的12C4+离子轰击Cu,Mo,Ag,Cd,In,Sn,W和Au金属靶产生的K壳层特征X射线谱,计算了Kβ与Kα-X射线强度的比值,并将结果与Scofield用HartreeFock-Slater模型计算出的理论值与用其它方法(如:衰变幅射,用光子,电子,质子等粒子与靶相互作用)得到的实验值进行了比较.比较结果表明用84.5 MeV的12C4+离子轰击Cu,Mo,Ag,Cd,In,Sn,W和Au金属靶产生的Kβ与Kα-X射线强度比值比理论值和其它实验值要大许多.     

高剥离态离子Ni跃迁谱线

在中国原子能科学研究院HI-13串列加速器上，用束箔光谱学方法测量了45MeV和70MeV Ni的光谱，33条谱线已归类为镍的类镁离子跃迁。