迄今为止最重的元素

俄罗斯杜布纳核子联合研究所（Joint Institute for Nuclear Research，JINR）的研究者利用钙48离子轰击锎249，首次制造出118号元素的原子，这是迄今为止最重的元素。它们通过α衰变成为116号元素（也是一种新发现的元素），随后又历经两次α衰变成为112号元素，然后又分裂为质量大致相等的两块分裂碎片。     

用反应48Ca+254Es合成119号元素的可能性研究

利用最近发展起来的两步模型分析重离子核反应48Ca+254Es 的熔合过程。在这个模型中,熔合过程被分为前后独立的两个过程,即粘连过程和形成过程。本研究组计算了对应的粘连概率和形成概率,并结合适用于蒸发过程的统计蒸发模型,计算了该反应合成119 号超重元素的剩余截面,即当Elab = 250:2 MeV时,得到最大剩余截面为0.7 pb。Two-step model is adopted to analyze the fusion process of heavy-ion reaction 48Ca+254 Es. Based on this model, the fusion process is divided into two consecutive steps, i.e., the sticking step and the formation step, and corresponding sticking probability and formation probability are calculated. Combining the statistical evaporation model for the evaporation stage, the maximum evaporation residue cross section for reaction 48Ca+254 Es is 0.7 pb at 4n, Elab =250.2 MeV.     

最重的元素具有反常的壳结构

正超重的稀有气体元素Og(Z=118)的半衰期估计短于1ms,很难进行化学观测。必须倚靠计算来搞清这种短寿命元素的基本特性。Massey大学的Paul Jerabek及其同事采用费米子定域化方法来表征Og的内部结构。他们发现Og的电子与核子的分布都是均匀的,与在轻元素中看到的非均匀壳结构形成鲜明的对照。这意味着Og的化学性质和物理     

重离子轰击Ta靶引起的多电离效应

在兰州重离子加速器国家实验室分别测量了H⁺, He²⁺, Ar¹¹⁺和Xe²⁰⁺离子轰击Ta表面过程中辐射的X射线谱, 并得到了Ta特征X射线谱中M_γ (M₃N₅)和N_αβ (M_4,5N_6,7)线的强度, 即I_γ和I_αβ. 分析结果表明, 强度比值I_γ/I_αβ 随着入射离子原子序数的增加而显著增加, 这是由于碰撞过程中Ta原子的多电离效应使M₃支壳层的荧光产额ω₃产生了显著增强.     

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。     

准分子激光轰击Y-Ba-Cu-O高温超导靶的空间分辨光谱研究

采用WP4-光学多道分析仪对准分子激光轰击Y_1Ba_2Cu_3O_x超导靶产生的等离子体辐射进行了空间分辨测量和研究。实验结果表明,在靶面的邻近区(d<0.4mm),等离子体辐射为较强的连续谱,并迭加有Y、Ba原子和Y~+、Ba~+离子基态电子跃迁的自吸收线。Y、Ba、Cu原子和相应的一价离子以及金属氧化物分子激发态的发射谱线仅在距靶面为0.4mm以外的区域出现。光谱的测量结果支持靶面表层发生爆炸、出射分子簇团和固体微粒的激光烧蚀沉积动力学机制解释。     

D+离子束轰击时间对氘钛靶特性的影响

利用ZF-300keV中子发生器,采用伴随粒子法研究了氘钛靶的中子产额随D⁺离子束轰击时间的变化特性;利用慢正电子湮没技术和扫描电镜分别研究了D⁺离子束轰击前后靶辐射损伤特性和表面形貌特征.结果表明,束流轰击引起氘钛靶缺陷结构和表面形貌的改变 ,但轰击时间的不同并未引起氘钛靶的中子产额、缺陷结构和表面形貌有明显差异;数值模拟了D⁺离子束在氘钛靶的辐射损伤特性和能量损失规律并与实验结果进行了比照分析和讨论. 关键词： 中子发生器 氘钛靶 伴随粒子法 慢正电子湮没技术     

质子束轰击金属靶面的二次电子效应的模拟研究

基于粒子云网格计算方法,对质子束轰击靶面产生二次电子的效应进行了模拟研究,得到了不同电场强度对质子束的品质以及其产生的二次电子的数量的影响。研究表明,50 kV电压下,质子束束腰宽度1.8 mm,并有近10%的质子束打在阴极侧壁上;150 kV电压下,质子束束腰宽度1.2 mm。这说明,抽取电场强度小时质子束分散,其束流品质下降;抽取电场强度大时质子束紧凑。通过调控抽取、加速电压,可以有效地控制到靶质子流的聚散状况,以及由此产生的二次电子的强度及分布。     

FeCl+轰击Ag靶的溅射产额非线性增强效应

报道了用FeCl⁺、⁵⁶Fe⁺和³⁵Cl⁺轰击Ag靶的溅射原子角分布和产额测量结果.发现FeCl⁺轰击Ag的原子溅射产额与⁵⁶Fe⁺和³⁵Cl⁺轰击的溅射产额之和相比有大的增强.这种溅射产额增强现象可以用热峰蒸发(thermal spike-evaporation)加上表面拓扑效应(surface topography effect)的理论模型进行解释.     

发散束X射线双元素靶的制备

一、双元素靶的制备图１所示为背射Ｋｏｓｓｅｌ线的衍射几何．聚焦的电子束通过靶管轰击到很薄的靶膜上,产生一个尺度很小的Ｘ射线点光源Ｓ,直径１０—３０μm.由Ｓ发出充分发散的ｘ射线入射到晶体上某一个衍射面时,总有一个入射圆锥满足Ｂｒａｇｇ条件,产生衍射．衍射线也形成一个圆锥,Ｓ’为衍射圆锥的顶点．θ为Ｂｒａｇｇ角,α＝９０—θ,倾角φ为衍射面与样品表面的夹角．底片所记录的为近似椭圆的四次曲线［１］?...     

质子轰击元素Ta,Lu引起的原子L亚壳层顺排

用能量０．８－２．０ＭｅＶ质子束轰击元素Ｔａ、Ｌｕ使其电离，通过测量特征Ｘ射线的角分布，得到了Ｌ亚壳层原子顺排因子Ａ２和特征线Ｌｌ的极化度Ｐ，实验结果和ＰＷＢＡ理论进行了比较。基于特征偶极辐射，对原子顺排的物理图象作了解释。     

400~1500 MeV质子轰击铅靶和钨靶的出射中子能谱的FLUKA和Geant4模拟研究

在ADS散裂靶系统的优化设计中,蒙特卡罗方法结合可靠的散裂反应理论模型进行中子学计算具有重要的作用。本工作利用Geant4程序中的INCLXX模型、BIC模型以及BERT模型和FLUKA程序分别模拟了597 MeV和1 500 MeV质子轰击薄铅靶不同出射角度的中子双微分截面,500,1 500 MeV质子轰击厚铅靶不同出射角度的中子双微分产额,以及400,600,800,1 000和1 200 MeV质子轰击厚钨靶在反角方向（175 °）的中子双微分产额,并与实验数据进行比较。研究表明,对于薄铅靶,Geant4程序的INCLXX模型和FLUKA程序模拟结果与实验符合得更好。能量在10～40 MeV范围内,BIC模型模拟结果明显高于实验数据,而BERT模型模拟结果略微低于实验数据。对于厚铅靶,在40 MeV左右所有的模拟结果都低于实验数据。对于厚钨靶,Geant4程序的BIC模型和FLUKA程序与实验数据符合得较好,INCLXX模型在能量高于60 MeV时模拟结果低于实验数据,BERT模型与实验数据差异较大。总体来看,Geant4程序的INCLXX模型和FLUKA程序进行ADS散裂靶相关的中子学的计算是合理和可靠的。The reliable Monte Carlo simulation codes coupled with nuclear reaction models play an important role in the neutronic calculation for the design and optimization of the ADS spallation target. In this work, the double differential cross sections at different angles produced from a thin lead target bombarded with 597 and 1 500 MeV protons, the neutron energy spectra at different angles produced from a thick lead target bombarded with 500 and 1 500 MeV protons, and the neutron energy spectra in the backward direction(175°) produced from a thick tungsten target bombarded with 400, 600, 800, 1 000 and 1 200 MeV protons are calculated with the Geant4 code coupled INCLXX, BIC and BERT models and the FLUKA code. The calculations are compared with the available experimental data. The results show that, for the thin lead target, the calculations with the Geant4 coupled INCLXX model and FLUKA code well reproduce the experimental results. In a energy range from 10 to 40 MeV, BIC model obviously overestimates the experimental results, and BERT model slightly underestimates the experimental results. For the thick lead target, all of the calculations underestimate the experimental results around 40MeV. For the thick tungsten target, the Geant4 coupled BIC model and FLUKA code well reproduce the experimental results. INCLXX model underestimates the experimental results above 60 MeV. BERT model bad reproduces the experimental results. Overall, the neutronic calculations with the Geant4 code coupled INCLXX model and FLUKA code for the ADS spallation target is reasonable and reliable.     

氢离子轰击对TiC膜结构及界面影响的研究

本文研究荷能氢离子轰击对TiC薄膜的结构及其界面的影响。氢离子源为5A的脉冲离子注入器,能量25keV,脉冲宽度20ms。样品经轰击后发现。与受相同辐照的45~#钢样品相比,TiC薄膜表面无明显的损伤;TiC薄膜内的氢含量较高;薄膜的织构消除;TiC薄膜与基体间的结合力有明显提高。     

金属靶和绝缘靶对飞秒激光吸收的比较

利用脉宽为150fs、强度为8×10¹⁵W/cm²的P偏振飞秒激光研究了与 金属靶和绝缘靶 相互作用过程中的激光能量吸收、超热电子产额及超热电子能谱. 实验发现，由于绝缘靶电 导率小，因此其电荷分离势大于金属靶，从而导致绝缘靶比金属靶具有较小的激光能量吸收 、较少的超热电子发射和较高的超热电子温度. 关键词： 金属靶 绝缘靶 激光吸收 超热电子     

离子的轰击对Si衬底上金刚石核附着力的影响

利用扫描电子显微镜和原子力显微镜对负衬底偏压增强金刚石核化的过程进行了分析,从理论上探索了负衬底偏压作用下离子的轰击效应增强金刚石核在Si衬底上附着力的机理,给出了金刚石核与衬底的附着力和衬底负偏压之间的关系.     

轫致辐射转换靶靶面回流离子对电子束聚焦的影响

 分析了轫致辐射转换靶靶面回流离子产生的机制及其对电子束聚焦的影响,并提出了相应的解决方法。结果表明,H⁺和C⁺轻离子回流约60ns后,将对束聚焦产生严重影响;Ta⁺或W⁺的回流,就短脉冲而言,对束聚焦的影响很小,对长脉冲而言(如脉冲宽度大于200ns),则影响很大。     

轫致辐射转换靶靶面回流离子对电子束聚焦的影响

分析了轫致辐射转换靶靶面回流离子产生的机制及其对电子束聚焦的影响,并提出了相应的解决方法。结果表明,H+和C+轻离子回流约60ns后,将对束聚焦产生严重影响;Ta+或W+的回流,就短脉冲而言,对束聚焦的影响很小,对长脉冲而言(如脉冲宽度大于200ns),则影响很大。     

离子的轰击对Si衬底上金刚石核附着力的影响

利用扫描电子显微镜和原子力显微镜对负衬底偏压增强金刚石核化的过程进行了分析,从理论上探索了负衬底偏压作用下离子的轰击效应增强金刚石核在Si衬底上附着力的机理,给出了金刚石核与衬底的附着力和衬底负偏压之间的关系.     

切削用量对铝靶表面质量的影响

 采用单点金刚石切削技术，完成了对ICF实验用铝靶的切削加工，重点研究了切削用量对加工表面质量的影响。实验结果表明：采用较小的进给速度，较大的主轴转速能够获得较低的表面粗糙度，切削深度对表面质量影响较小。通过Form Talysurf 表面轮廓仪测量，结果表明表面粗糙度小于50 nm。