氧离子轰击引起钽的L壳层X射线发射截面的研究

在北京原子能研究院串联加速器上,利用20—45 MeV的O⁵⁺轰击Ta靶,研究靶的L壳层X射线. 给出了Ta的L壳层各亚壳层Ll,Lα,Lβ和Lγ X射线发射截面的比值,并且与ECPSSR理论计算做了比较. 结果表明,在误差范围内比值σ(Ll)/σ(Lα)、σ(Lβ)/σ(Lα)和σ< 关键词： L壳层X射线')" href="#">L壳层X射线 发射截面 ECPSSR理论     

20—50MeV O5+离子引起Au的L壳层X射线产生截面研究

在北京13 MV串列加速器上利用20—50MeV O⁵⁺离子研究Au的L壳层X射线产生截面. 实验结果表明σ（Ll）/σ（Lα） ,σ（Lβ）/σ（Lα） 和σ（Lγ）/σ（Lα）与EＣＰSSR理论计算结果符合比较好.在实验中由于较高的能量,在能量点存在能移现象. 关键词： 产生截面 ECPSSR X射线     

应用ECPSSR理论研究重离子引起原子的内壳层电离

ECPSSR理论是解释离子-原子碰撞内壳层电离最成功的理论之一.我们用VISUAL FORTRAN编写了ECPSSR理论计算程序,修正了ISICS程序中的错误,本程序可以对各种入射离子与靶原子的组合进行计算,给出K,L,M的壳层及次壳层电离截面以及相应的X射线产生截面,并根据需要选择是否对入射离子运动进行相对论修正.采用所编写的程序计算了一些碰撞体系的电离截面和X射线产生截面,并与其他程序的计算结果和实验数据分别进行了比较.     

高离化态类镍离子电子碰撞激发过程的相对论扭曲波理论研究

利用相对论扭曲波方法和新发展的研究电子碰撞激发过程的计算程序REIE06,系统计算了电子碰撞激发高离化态类镍Gd³⁶⁺和Rn⁵⁸⁺—U⁶⁴⁺(Z=86—92)离子从基态到4l(l=s,p,d,f)次壳层精细结构能级的碰撞强度和截面.研究了随等电子系列变化时,从基态到与X射线激光有关的3d⁹4p和3d⁹4d激发态能级的电子碰撞激发截面随Z的变化,讨论了强的组态相互作用对高离化态类镍离子截面的影响.通过对Gd³⁶⁺离子涉及X射线激光跃迁的相关能级电子碰撞激发速率系数的计算,分析了等离子体中电子温度对碰撞过程的影响.同时,目前部分计算结果与以往的理论结果进行了比较,得到了很好的一致性. 关键词： 电子碰撞激发 相对论扭曲波方法 高离化态类镍离子     

Nb,Ag原子的K壳层和L壳层电离截面的理论计算

电子离子碰撞电离截面是模拟激光等离子体的超热电子的能谱和产额的主要过程之一.基于相对论性的电子离子碰撞的K壳层电离截面理论,计算了Nb、Ag的K壳层和L壳层电子碰撞电离截面,结果和最近的文献实验数值和其它理论数值进行了比较,计算结果比其它模型更加准确,与最近的实验结果也吻合较好,该结果可用来模拟激光等离子体的超热电子能谱和产额.     

裸核离子与中性原子碰撞电离过程的理论研究

基于处理裸核离子与中性原子碰撞电离过程的OBKN和ECPSSR理论模型,系统计算了不同裸核离子与中性原子碰撞K壳层电子俘获截面和直接电离截面,并与其它文献已有的理论和实验结果进行了比较.研究结果表明:碰撞能量较低时,电子俘获截面大于直接电离截面,随着碰撞能量的增加,电子俘获截面和直接电离截面均是先增大后减小且直接电离截面减小地非常缓慢,高能时,直接电离截面大于电子俘获截面.当入射炮弹离子速度接近0.67倍靶原子K壳层电子速度时,电子俘获截面达到最大值,而当入射炮弹离子速度接近靶原子K壳层电子速度时,直接电离截面达到最大值.     

高能脉冲C~(6+)离子束激发Ni靶的K壳层X射线

精确测量离子与原子碰撞引起的靶原子内壳层电离截面,对研究原子内壳层过程以及建立合适的理论模型具有重要的意义.现有的实验数据和理论模型大都集中在中低能区,高能区由于受到实验条件的限制,几乎没有相关实验数据的报道,哪种理论更适合描述高能重离子入射的靶原子内壳层电离截面,还需要进行深入的实验研究.采用电子冷却存储环提供能量分别为165,300,350,430 MeV/u的C~(6+)离子束轰击Ni靶,测量Ni的K壳层X射线.分析了实验中探测到的Ni的K_β和K_α射线强度比,发现入射粒子能量的变化对该强度比影响不明显.分别应用两体碰撞近似(BEA)、平面波玻恩近似(PWBA)和ECPSSR理论对Ni的K壳层X射线的产生截面进行理论计算,并将理论结果与实验结果进行比较.     

基于联合分离原子模型的电离理论

采用微扰静态(PSS)模型近似处理极化和结合能效应，并引入了相对论效应、能量损失效应和库仑偏转效应修正的ECPSSR理论是描述直接库仑电离过程最成功的理论，但对于低能离子入射时， 其结果明显低于实验值. 采用联合分离原子(USA)模型替代ECPSSR中的PSS模型，考虑分子轨道效应得到了基于USA模型的电离理论——MECUSAR理论. 对部分碰撞系统进行了计算，得到的碰撞截面与实验结果基本符合. 结合OBKN(Oppenheimer-Brinkman-Kramers formulas of Nikolae 关键词： X射线产生截面 离子-原子碰撞 电子俘获     

正电子碰撞Ag，In，Sn原子L壳层电离截面的理论计算

在David Botz分析模型的基础上,综合考虑正电子及电子碰撞电离的库仑效应和电子交换效应,引入离子效应和相对论效应修正因子,计算了Ag,In,Sn原子的L壳层电离截面.计算结果表明,引入了修正因子的计算结果明显优于平面波波恩近似和扭曲波波恩近似的计算结果,并和最近文献的实验值符合得较好.其计算结果可为激光等离子体模拟提供准确参数.     

碳离子碰撞引起的金L壳层X射线产生截面的实验研究 （原子分子会议文稿）

实验测量了20-50MeV的C离子和Au原子碰撞中Au产生的L 壳层X射线,研究了Au的L各支壳层产生截面的比值σ（Ll）/σ(Lα) 、σ（Lβ）/σ(Lα)、σ（Lγ）/σ(Lα)和总截面的比值σ（Ltotal）/σ(Lα)并将其绘制成与入射离子能量的关系图。利用L壳层的辐射跃迁几率,Croster-Kroning跃迁率和L亚壳层的荧光产额将平面波波恩近似（PWBA）和ECSSR理论计算的电离截面转换为L层X射线产生截面,并与实验结果相比较,结果表明σ（Ll）/σ(Lα) 、σ（Lγ）/σ(Lα)和总截面的比值σ（Ltotal）/σ(Lα)与ECSSR理论预测结果吻合得比较好,σ（Lβ）/σ(Lα)比两种理论预测的值偏小。     

裸核离子与中性原子碰撞电离过程的理论研究

基于处理裸核离子与中性原子碰撞电离过程的OBKN和ECPSSR理论模型,系统计算了不同裸核离子与中性原子碰撞K壳层电子俘获截面和直接电离截面,并与其它文献已有的理论和实验结果进行了比较.研究结果表明：碰撞能量较低时,电子俘获截面大于直接电离截面,随着碰撞能量的增加,电子俘获截面和直接电离截面均是先增大后减小且直接电离截面减小地非常缓慢,高能时,直接电离截面大于电子俘获截面.当入射炮弹离子速度接近0.67倍靶原子K壳层电子速度时,电子俘获截面达到最大值,而当入射炮弹离子速度接近靶原子K壳层电子速度时,直接电离截面达到最大值.     

正电子碰撞Ag，In，Sn原子L壳层电离截面的理论计算

在David Botz分析模型的基础上，综合考虑正电子及电子碰撞电离的库仑效应和电子交换效应，引入离子效应和相对论效应修正因子,计算了Ag，In，Sn原子的L壳层电离截面.计算结果表明，引入了修正因子的计算结果明显优于平面波波恩近似和扭曲波波恩近似的计算结果，并和最近文献的实验值符合得较好.其计算结果可为激光等离子体模拟提供准确参数.     

基于HIRFL-CSR的高速高电荷态重离子与原子碰撞X射线谱学实验设计与研究

依据非相对论偶极近似、相对论程函近似、ECPSSR理论及平面波玻恩近似方法,计算了30~500 MeV/u的Ar18+、Kr36+和Xe54+离子与Ar、Kr和Xe原子碰撞过程中辐射电子俘获、非辐射电子俘获及内壳电离截面。在此基础上,结合光子探测器的能量分辨以及炮弹离子跃迁谱线的多普勒效应等因素,针对HIRFL-CSR实验环内靶装置上的X射线谱学实验,生成了各碰撞体系、能量和若干观测角度上的预期X射线谱。这些预期谱可以帮助我们筛选和优化碰撞体系、离子能量、观测角度、探测器类型、X射线窗及吸收片等实验条件,避免较弱的目标反应道被其他强反应道乃至其逃逸峰所掩盖或干扰,保证实验精度,提高束流利用效率。     

Breit相互作用对类氦离子亚稳态1s2s 3S1电子碰撞激发截面的影响

利用新近发展的基于全相对论扭曲波方法研究电子-离子碰撞激发过程的计算程序,通过对Breit相互作用的考虑,计算了类氦等电子序列离子从亚稳态1s2s³S₁激发2s电子到n=2,3壳层的电子碰撞激发截面;研究了不同入射电子能量时Breit相互作用对碰撞激发截面的影响,进一步总结了沿等电子序列变化时,Breit相互作用对截面影响的一般规律.部分计算结果与实验结果进行了比较,得到了很好的一致性. 关键词： 全相对论扭曲波方法 Breit相互作用 电子碰撞激发截面     

Al,Ti,Cu,Mo原子的K壳层电离截面的理论计算

 电子离子碰撞过程是模拟激光等离子体的超热电子的能谱和产额的主要过程之一。基于相对论性的电子离子碰撞的K壳层的电离截面理论,计算了Al,Ti,Cu,Mo原子的K壳层的电子离子碰撞截面,结果和最近的文献实验数值和其它理论数值进行了比较,计算结果可用来模拟激光等离子体的超热电子能谱和产额。     

H+和Ar11+激发Si的K壳层X射线发射研究

测量了50–250 keV H⁺和1.0–3.0 MeV Ar¹¹⁺ 轰击Si表面过程中辐射的X射线. 结果表明, 在Ar¹¹⁺入射的情况下, 引起了Si的L壳层上3, 4个电子的多电离.计算了Si的K壳层X射线产生截面, 并将两体碰撞近似(BEA), 平面波恩近似, ECPSSR理论计算与实验值进行了对比. ECPSSR理论与质子产生的截面数据能够很好地符合; 而考虑多电离后, BEA理论与Ar¹¹⁺的实验结果符合较好. 关键词： X射线 高电荷态重离子 多电离     

碳离子碰撞引起的金L壳层X射线产生截面的实验研究

实验测量了20～50 MeV的C离子和Au原子碰撞中Au产生的L壳层X射线,研究了Au的L各支壳层产生截面σ(L_l)、(L_α)、(L_β)、(L_γ)和总截面的比值σ(L_(total)与入射离子能量的关系.利用L壳层的辐射跃迁几率,Croster～Kroning跃迁率和L亚壳层的荧光产额将平面波波恩近似(PWBA)和ECSSR理论计算的电离截面转换为L层X射线产生截面,并与实验结果相比较,结果表明σ(L_l)、(L_α)、(L_γ)和总截面σ(L_(total))实验测量值随入射离子的变化趋与ECPSSR和PWBA所预测的结果一致,ECSSR理论值更接近我们的实测测量值,但是数值大于实验测量结果.     

Cq+ 和Oq+与原子碰撞的电子俘获过程的理论研究

在ECPSSR理论的基础上， 利用OBKN近似描述电子俘获过程， 得到了包括电子俘获过程贡献的ECPSSR理论， 编写了相应的计算程序。 采用该程序计算了不同电荷态离子与多种靶原子碰撞的电子俘获截面和相应的X 射线产生截面， 将计算得到的包含电子俘获过程贡献的X 射线产生截面与实验结果进行了比较。 对于具有满K壳层的入射离子碰撞， X 射线产生截面与入射离子电荷态基本无关； 对于以直接电离为主导的碰撞过程， 计算得到的X 射线产生截面与实验数据符合得很好； 对于全裸和单K空穴入射离子的碰撞， 计算高估了X 射线产生截面。 Based on the ECPSSR theory, the contribution of the electron capture is described by the OBKN theory. The cross sections of electron capture and X ray production for the collision of different charge state projectiles with various targets are calculated, and compared with the available experimental data. It is found that the obtained X ray production cross sections are almost independent of the projectile charge states for projectiles without a K vacancy. For the collision processes of direct ionization, the present calculated results agree well with the experimental data. The calculations overestimate the X ray production cross sections for the projectiles with full and a K vacancy.     

离子碰撞过程中电荷转移的理论研究

用经典轨道蒙托卡罗(CTMC)方法计算离子与氢原子碰撞过程电荷转移截面,并计算俘获电子的n(n为主量子数)壳层分布。对于多电荷离子的碰撞过程,利用约化变量得到了截面的q标度规律。计算结果与实验测量符合得很好。     

采用薄靶方法测量低能电子致Al,Ti,Cu,Ag,Au元素K壳层电离截面与L壳层特征X射线产生截面

使用5—27 keV能量范围内的单能电子束轰击薄碳衬底上的薄Al (Z=13),Ti (Z=22),Cu (Z=29),Ag (Z=47),Au(Z=79)靶,使用硅漂移型探测器(SDD)收集产生的特征X射线,测量了Al,Ti,Cu的K壳层电离截面以及Cu,Ag和Au的L壳层特征X射线的产生截面,并且使用蒙特卡罗PENELOPE程序对实验结果进行了修正.本文给出了Cu的L壳层特征X射线产生截面.与半相对论扭曲波玻恩近似(semi-relativistic distorted-wave Born approximation,DWBA)理论值相比,本文的大多数实验值在7%的范围内与理论值符合.研究表明,中重元素的L壳电离截面的理论计算以及相应的原子参数有待更精确的确定.