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.     

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.     

非全裸氟离子与氦原子碰撞中的转移电离过程

采用位置灵敏探测和散射离子 反冲离子飞行时间测量技术 ,测量了强相互作用区氟离子与氦原子碰撞中的转移电离截面与单电子俘获截面之比 .实验发现 ,该比值随作用强度的增加而减小 .在本工作能区 ,转移电离现象可视作一个电子被俘获、另一个电子被电离的两步过程 ;He原子二重电离的主要机制为两步机制. The cross-section ratios of the transfer ionization to the single electron capture of helium induced by fluorine ions in the strong-interaction region were measured by means of the position-sensitive-detecting and the time-of -flight (TOF) technologies. Is is found that the cross section ratios decrease with the increasing of the interaction-strength κ in this work. In the energy range of this work, the transfer ionization can be considered as a two-step process that one electron is captured by projectile...     

氧离子与氦、氖原子碰撞中转移电离过程的研究

采用位置灵敏探测和散射离子-反冲离子飞行时间测量技术,测量了氧离子与氖和氦原子碰撞过程中转移电离截面与单电子俘获截面之比.通过比较发现测量结果与文献结果的趋势一致,并对测量结果进行了讨论.     

非全裸氟离子与氖原子碰撞中的转移电离研究

采用位置灵敏探测和散射离子 反冲离子飞行时间技术测量了强相互作用区F2 + 和F3 + 离子与Ne原子碰撞中的转移电离截面与单电子俘获截面之比 .与Fq+ He实验结果进行了比较 ,并进行了定性讨论. The ratios of the cross-section of the transfer ionization to the single electron capture of Neon induced by F 2+ and F 3+ ions are measured by means of the time-of-flight technologie. In the present energy range, the transfer ionization C1I1 of neon can be considered as a two-step process, in which one electron is captured by projectile and another one is directly ionized, and the transfer ionization C1I2 process should be considered as a subsequent rearrangement of neon following...     

低电荷态离子原子碰撞过程中的转移电离机理的研究

介绍了使用位置灵敏技术和飞行时间方法研究中低能低电荷态离子-原子碰撞过程中转移电离与单电子俘获过程.对于确定的入射离子电荷态,通过理论分析及与实验数据对比给出了转移电离与单电子俘获截面比R_TS随着入射离子速度V_P的变化规律和转移电离过程中电离的电子主要来自靶原子的最外亚壳层. 关键词： 转移电离 逃离半径 电离半径 俘获半径     

低能非裸核高离化态离子与氢原子碰撞的电子俘获

基于单通道ＬａｎｄａｕＺｅｎｅｒ模型给出的电子俘获的反应窗口，分析了低能裸核离子与氢原子碰撞和非裸核离子与氢原子碰撞的电子俘获过程。结果表明：如果初、末态间的非绝热势能曲线的交点落在相应的反应窗口内，则多通道ＬａｎｄａｕＺｅｎｅｒ方法仍然能够给出较好的结果。用该方法对低能Ｃ３＋＋Ｈ，Ｃ４＋＋Ｈ和Ｏ５＋＋Ｈ碰撞的电子俘获截面进行了计算，其结果与我们的分析是一致的。     

含温有界原子模型下电子与离子直接碰撞电离截面

由于电子离子碰撞实验多在低温极稀密度下进行，所以国内外在这方面开展的研究大多以零温自由原子模型（FIAM）为主，给出的数据多为不含温度密度效应的细致组态数据。文中首先选用含温有界平均原子模型（AAM）简化等离子体中大量的离子类型，使计算等离子体中离子的电子离子碰撞电离截面简洁快速，更主要的是计算结果从最基本的微观参数方面就自动包含了温度、密度效应。在碰撞公式方面采用了扭曲波波恩交换近似方法。     

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.     

Na离子和Cl离子引起He原子直接多重电离过程的研究

利用2～8 MeV的Naq+、Clq+(q=2,3,4,5)轰击氦原子,对碰撞的直接多重电离过程进行研究.实验采用反冲离子-散射离子飞行时间符合技术,通过反冲离子飞行时间谱区分不同价态反冲离子;利用静电偏转和位置灵敏探测技术区分不同电荷态散射离子;结合CAMAC-PC多参数获取系统得到一定价态散射离子所对应的反冲离子电荷态分布谱;经分析该谱得到直接多重电离截面与直接单电离截面之比R21.讨论了R21随入射离子速度和电荷态的变化关系.     

1.0 MeV电子碰撞引起Ta 和Au 内壳电离截面的测量

无论对深入理解电子-原子的作用机制,还是在材料等领域的实际应用,电子轰击原子的内壳电离截面都具有重要意义。当前电子碰撞引起原子内壳电离的实验数据多集中在几十keV 入射能量和中小Z 靶原子,其它数据相对比较缺乏。本工作以能量为1.0 MeV电子轰击Ta 和Au 靶,通过测量靶原子特征X射线的产额,获得其K壳电离截面分别为13.3 和10.1 b,L 壳电离截面分别为554 和338 b。并将实验结果和相应的理论进行了对比,结果显示,本实验测得的K壳电离截面与Casnati、Hombourger 理论值、L 壳电离截面与Scoeld和Born-Bethe 的理论值相符。Accurate experimental data for atomic inner-shell ionization cross-sections by electrons are of basic importance both in understanding inelastic electron-atom interaction and its application. Up to now, most of available data on this process were mainly concentrated on the low and medium Z atoms by the bombardment of low energy electrons. In present experiments K-shell and L-shell ionization cross-sections of Ta and Au in collisions with 1.0 MeV eleltron were determined by measuring the characteristic X-rays emitted from the target atoms. For the present collision systems the K-shell ionization cross-sections were found to be 13.3 and 10.1 b,and the L-shell ionization cross sections were 554 and 338 b, respectively. The measured K-shell ionization cross sections are in reasonable agreement with the theoretic predictions of Casnati and Hombourger, while L-shell ionization cross sections are consistent with the theoretical results of Soc eld and Born-Bethey.     

Measurement of Titanium and Manganese K -shell Ionization Cross Sections by Electron Impact

报道了电子引起的钛、锰原子的Ｋ壳层电离截面实验值。实验中,采用了薄靶厚衬底技术,并将衬底中反射的电子对测量值的影响进行了修正。实验结果与其他文献报道的测量结果相吻合。最后,还将实验结果与Ｃａｓｎａｔｉ等人的经验公式进行了比较。     

裸碳碰撞氦原子单电离全微分截面的理论分析

利用四体模型计算了100 MeV/amu裸碳碰撞氦原子单电离全微分截面,发现在散射面四体模型和实验结果符合很好,但是在散射平面外与实验数据符合有较大差别. 分析了不同散射振幅对全微分截面的贡献. 结果表明在recoil峰区域附近,由于入射粒子和靶核相互作用的振幅和入射粒子和敲出电子相互作用的振幅之间的干涉所贡献的截面更接近于实验数据,特别是在垂直平面,这两振幅的干涉所形成的截面产生了实验的双峰结构. 然而,总相互作用振幅的干涉并没有呈现这个特征. 四体模型不能给出垂直平面内实验结果的特征是由于三项散射振幅的权重不同.     

电子引起的钛和锰的K壳层电离截面测量

报道了电子引起的钛,锰原子的Ｋ壳层电离截面实验值。实验中,采用了薄靶厚衬底技术,并将衬底中反射的电子对测量值的影响进行了修正。实验结果与其他文献报道的测量结果相吻合。最后,还将实验结果与Ｃａｓｎａｔｉ等人的经验公式进行了比较。     

Al原子K壳层光电离的理论研究

基于多组态Dirac-Fock理论方法及其相应的GRASP2K和修改后的RATIP2012程序包,计算了极化光子入射Al原子K壳层光电离截面,并利用最新发展的RPI-E计算程序研究了K壳层光电子角分布,重点讨论了辐射场的非偶极项对光电离截面和光电子角分布的影响.结果表明,在入射光子5000 e V能量范围内,辐射场的非偶极效应对光电离总截面的影响可以忽略不计.随着入射光子能量的增加,辐射场的非偶极效应对光电子角分布的影响越来越大,入射光子能量在5000 eV,一级非偶极参数γ的数值达到1.5.     

用紧耦合方法研究C4+和O6+与He原子碰撞

用双中心原子轨道紧耦合方法计算了C4+-He以及O6+-He碰撞的单俘获总截面,入射离子的能量范围为10～100keV/amu,所得计算结果在实验误差范围内与实验值很好符合.对满壳层入射离子,研究了单俘获截面随入射离子电荷态的变化,并讨论了原子轨道展开波函数数目对计算结果的影响.p     

A Combined Experimental and Theoretical Study on the Formation of Ag Filaments on β‐Ag2MoO4 Induced by Electron Irradiation

A combined experimental and theoretical study is presented to understand the novel observed nucleation and early evolution of Ag filaments on β‐Ag₂MoO₄ crystals, driven by an accelerated electron beam from an electronic microscope under high vacuum. The growth process, chemical composition, and the element distribution in these filaments are analyzed in depth at the nanoscale level using field‐emission scanning electron microscopy (FE‐SEM) and transmission electron microscopy (TEM) with energy‐dispersive spectroscopy (EDS) characterization. To complement experimental results, chemical stability, structural and electronic aspects have been studied systematically using first‐principles electronic structure theory within a quantum theory of atoms in molecules (QTAIM) framework. The Ag nucleation and formation on β‐Ag₂MoO₄ are a result of structural and electronic changes of the AgO₄ tetrahedral cluster as a constituent building block of β‐Ag₂MoO₄, consistent with Ag metallic formation. The formation of Ag filament transforms the β‐Ag₂MoO₄ semiconductor from n‐ to p‐type concomitant with the appearance of Ag defects.