Guided transmission of oxygen ions through Al2O3 nanocapillaries

The transmissions of oxygen ions through Al2O3 nanocapillaries each 50 nm in diameter and 10 μm in length at a series of different tilt angles are measured,where the ions with energies ranging from 10 to 60 keV and charge states from 1 up to 6 are involved.The angular distribution and the transmission yields of transported ions are investigated.Our results indicate both the existence of a guiding effect when ions pass through the capillary and a significant dependence of the ion transmission on the energy and the charge state of the ions.The guiding effects are observed to be enhanced at lower projectile energies and higher charge states.Meanwhile,the results also exhibit that the transmission yields increase as the tilt angle decreases at a given energy and charge state.     

中速C3+与Ne原子靶相互作用过程中单电子转移绝对截面的测量

实验测量了2.2v₀—4.2v₀(v₀为玻尔速度,v₀=2.19×10⁸cm/s)的C³⁺与Ne原子碰撞过程中单电子转移绝对截面.将实验结果与多体经典轨道蒙特卡罗模拟计算结果进行了比较.用电离能的变化、屏蔽效应、动态关联对实验和理论计算结果间的数值差异做了分析.总体上,实验结果与多体经典轨道蒙特卡罗方法计算结果在趋势上相 关键词： 离子-原子碰撞 单电子转移 绝对截面     

Guiding of 150 keV O6＋ ions through nanocapillaries in an uncoated Al2O3 membrane： special time dependence of the transmission profile width

<正>This paper reports that the transmission of O⁶⁺ ions with energy of 150keV through capillaries in an uncoated Al₂O₃ membrane was measured,and agreements with previously reported results in general angular distribution of the transmitted ions and the transmission fractions as a function of the tilt angle well fitted to Gaussian-like functions were observed.Due to using an uncoated capillary membrane,ourψ_c is larger than that using a gold-coated one with a smaller value of（?）,which suggests a larger equilibrium charge Q_∞in our experiment.The observed special width variation with time and a larger width than that using a smaller（?） were qualitatively explained by using mean-field classical transport theory based on a classical-trajectory Monte Carlo simulation.     

Al_2O_3微孔膜对60keV O~+离子的“导向”效应

在不同入射角度条件下,研究了60keV的O+离子入射孔径分别为50nm和30nm,厚度为10μmAl2O3微孔膜的角分布.实验结果表明离子透射微孔膜时发生了导向效应,随着入射角度的增大,透射于孔径大的微孔膜离子计数下降比较快,透射于孔径小的微孔膜离子计数下降比较缓慢.建立了一个初步的理论模型,对以上现象给出了较好的解释.     

强扰动能区非全裸Cq+,Oq+(q=1-4)与He原子碰撞过程中截面比的实验研究

利用兰州大学2×1.7MV串列加速器离子-原子碰撞实验终端上产生的单核子能量为20-500 keV的Cq+和Oq+(q=1-4)离子与He原子碰撞.采用符合测量方法和多参数数据获取系统得到了散射离子与反冲离子电荷态的二维谱,从而分别得到直接电离、入射离子俘获电子和入射离子损失电子截面与总截面的截面比Rdirect,Rcapture和Rloss,并对强扰动能区的各个反应道之间竞争关系及同一反应道在不同碰撞体系中所表现出的实验规律进行了比较和定性分析.     

中低速C3+与He,Ne,Ar原子相互作用过程中单电子转移绝对截面的测量

实验测量了1.7v0-4.2v0(v0为玻尔速度,v0=2.19×108 cm/s)的C3+与He,Ne,Ar原子碰撞过程中单电子转移绝对截面.将实验结果与多体经典轨道蒙特卡罗模拟计算结果做了比较,发现测量结果与多体经典轨道蒙特卡罗模拟计算结果在趋势上相符.当入射离子速度在1.7v0-2.0v0时,因多体经典轨道蒙特卡罗方法计算时不能考虑多电子关联态俘获和极化效应的影响,实验值大于计算值.当入射离子速度在2.2v0-4.2v0时,由于被俘获电子对入射离子的不完全屏蔽,加上电子间的动态关联及有效电荷的影响,实验结果先与多体经典轨道蒙特卡罗计算结果符合很好,而后逐渐大于计算值.此外,还根据转移电离与单电子俘获的截面比简单分析了转移电离机制.     

不同Ep/q值的离子与氧化铝毛细孔的相互作用

绝缘材料毛细孔的离子导向效应研究在被动型离子光学元件开发方面有着重要的意义.进行了150keVO3+,0.32 MeVO+,2 MeV O2+等具有不同Ep/q值的离子与氧化铝毛细孔的相互作用研究.对于150keVO3+入射离子,离子沿毛细孔穿越的过程中存在着导向效应:随着毛细孔相对于入射离子束的偏转,入射离子依然能够显著地穿过毛细孔,而且保持电荷态不变;出射离子的角分布谱发生与毛细孔偏转相同的偏移;毛细孔不同偏转角度时的穿透率可以很好地被高斯函数拟合.对于0.32 MeV O+,2 MeV O2+离子入射氧化铝毛细孔,没有导向效应发生.导向效应能够发生的入射离子的Ep/q最大值小于320 kV.     

双层并联碲锌镉探测器制备及性能测试

实验采用并联方法制备了叠层(双层)碲锌镉探测器,并利用241Am@59.54 keV和57Co@122 keV γ射线源测试了其γ能谱特性。相比单层探测器,对于较高能量的57Co@122 keV γ射线,叠层碲锌镉探测器表现出较高的探测效率和光峰值效率,较好地改善了康普顿连续统一体。叠层CZT探测器较之单层探测器,能谱分辨率发生轻微恶化。实验初步表明,通过并联叠加方法制备叠层碲锌镉探测器是可行的,并可推断制备更大厚度的叠层探测器将有利于中高能γ射线能谱测量。     

中低速C3+与He，Ne，Ar原子相互作用过程中单电子转移绝对截面的测量

实验测量了1.7v₀—4.2v₀(v₀为玻尔速度,v₀=2.19×10⁸cm/s)的C³⁺与He,Ne,Ar原子碰撞过程中单电子转移绝对截面.将实验结果与多体经典轨道蒙特卡罗模拟计算结果做了比较,发现测量结果与多体经典轨道蒙特卡罗模拟计算结果在趋势上相符.当入射离子速度在1.7v₀—2 关键词： 离子-原子碰撞 单电子转移 绝对截面     

Interaction of O3+ Ions with Al2O3 Nanocapillaries

We investigate angular distributions of the transmitted 60 keV and 120 keV O^3＋ ions through nanocapillaries with 50hm diameter and 10μm length. The experimental results are in agreement with the ＇guiding effect＇ found by Stolterfoht et al. For different tilted angles of the nanocapillary membrane with respect to the beam, the angular distributions of the transmitted ions are measured by a one-dimensional micro-channel plate （MCP） detector. Moreover, the dependence of this guiding effect on the projectile energy is studied.