高电荷态离子入射Al表面库仑势对靶原子特征谱线强度的影响

用同一动能(150keV)而不同电荷态的⁴⁰Ar^q+(8≤q≤16)离子入射金属Al表面，靶原子受激辐射产生特征光谱线. 实验结果表明：高电荷态离子与金属表面相互作用过程中，经过与靶原子碰撞(Penning碰撞)交换动能和共振电子俘获(resonant capture)释放库仑势能，将携带的能量沉积于靶表面，使靶原子激发. 这种激发不同于光激发，它不仅激发了原子复杂电子组态之间的跃迁，而且跃迁辐射的特征谱线强度增强的趋势与入射粒子的库     

高电荷态离子Arq+入射在金属表面形成靶原子X射线谱

本文报道低能高电荷Ar12+、Ar13+ 、Ar14+离子与金属Mo表面作用过程中Mo原子受激发射X射线和X射线强度随入射能量变化的实验结果.结果表明,低速高电荷离子与金属表面原子相互作用可有效地激发靶原子或靶离子内壳层电子而发射X射线.     

高电荷态离子与原子碰撞激发

高电荷态离子与原子碰撞激发原子碰撞物理实验是在研究微观粒子的结构、能级、碰撞过程、能量输运过程的基础上发展起来的．通过粒子与原子的碰撞，使我们对原子的内部结构有更进一步的了解．例如：卢瑟福由α粒子的碰撞实验发现原子中心有一个核，从而他提出了核式原子模...     

126Xeq+轰击Al表面产生的原子和离子光谱线

报道了高电荷态离子^126Xe^q (6≤q≤30)入射到固体Al表面产生的200～1000nm波段的发射光谱的实验结果。实验表明,在弱束流(nA量级)高电荷态的情况下,通过入射离子与固体靶的相互作用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,而且当入射离子的电荷剥离数超过一临界值后(对Al,q=26),谱线相对强度突然显著增强。根据经典过垒模型COB(The classic over-barrier model),在入射离子的动能较小(～1keV／u)的条件下．高电荷态离子与表面相互作用过程中电子的俘获或转移起着非常重要的作用,通过提高入射离子的电荷态可增强入射离子俘获电子的能力．显著增强激发粒子的光谱线的强度。     

高电荷态离子与表面相互作用

论述了高电荷态离子与表面相互作用的过程 ,说明了发射电子、发射光子、负离子、中性粒子、正离子的散射和发射的物理机理以及应用前景 .介绍了在兰州重离子国家实验室ECR源建立高电荷态离子与表面相互作用的原子物理平台的重要意义和将要开展的工作.The interaction between highly charged ions and surface is investigated, the mechanisms for emissions of electrons, photons and scattered neutral particles, negative and positive ions are reviewed. We report a new atomic physics station in ECR and our work plan.     

用于高电荷态离子与表面相互作用研究的原子物理实验平台

在重离子加速器国家实验室ECR离子源上,成功组建了用于高电荷态离子与表面相互作用研究的原子物理实验平台;利用该实验平台,研究了用不同电荷态和不同速度的高电荷态离子与不同表面相互作用的可见光和X射线发射的情况,同时还研究了高电荷态Xe离子轰击晶体材料所引起的材料性质和表面结构变化的情况.     

高电荷态离子轰击Au固体表面激发的特征光谱线

报道了高电荷态离子129X6+e和129X30+e轰击金属Au表面激发的200～1000 nm波段光谱的实验结果.实验结果表明：高电荷态离子所激发的靶原子的谱线强度与入射离子的电荷态密切相关,与入射离子的初动能没有强的相关性.     

高电荷态离子与SiO2表面相互作用的研究

高电荷态离子(Pbq ,Arq )由兰州近代物理研究所的ECR实验平台所产生,轰击非晶态SiO2表面.用微通道板测量溅射粒子产额的角分布.用公式拟合实验溅射角分布得到了较好的结果,并给出了初步的理论解释.由此得出了高电荷态离子与SiO2表面作用的微分溅射截面.实验结果表明高电荷态离子能够增加动能溅射;同时高电荷态离子入射能够引起势能溅射.在大角度入射时,溅射产额主要是由碰撞引起的;在小角入射时势能溅射所占比重会增大.     

高电荷态离子129Xe28+与Au和Mo表面作用产生的X射线谱

研究了高电荷态离子129Xe28+轰击金属Au和Mo表面产生的特征X射线谱.实验结果表明,在入射离子的电荷态和能量相同的条件下,对于核电荷数较小、原子质量较轻的靶原子,只有其内壳层的电子才能被激发而产生X射线,而核电荷数较大、原子质量较重的靶原子只有其较外壳层的电子能被激发而产生X射线.特征X射线的产额随入射离子动能的增加而增加.     

高电荷态Ar17+离子与不同固体表面相互作用的X射线谱研究

报道了利用光谱技术研究高电荷态Ar17 离子入射金属Be、 Al、 Ni 、Mo、Au靶表面产生的X射线谱.实验结果发现Ar17 离子与固体表面作用发射的Ar Kα-X射线形状与靶材料没有明显的关系,随入射离子能量的增加,Kα-X射线强度减小.     

高电荷态离子40Arq+与Si表面作用中的电子发射产额

报道了在兰州重离子加速器国家实验室电子回旋共振离子源原子物理实验平台上，用高电荷态⁴⁰Ar^q+(1≤q≤12)离子作用于半导体Si固体表面时的电子发射产额实验测量.实验中，通过改变炮弹离子的电荷态和引出电压选取其不同的势能和动能，系统地研究了入射离子势能沉积和与其在固体中的电子能损对表面电子发射产额的贡献.结果表明，作为引起表面电子发射的两个主要因素，单离子的电子发射产额与炮弹离子在固体表面的势能沉积和电子能损都有近似的正比关系.     

The characteristic spectral lines of target atoms in the impact of ~(40)Ar~(q+) ions on metal surfaces

1 Introduction It has been found that a large number of ions and atoms can be sputtered; and elec-trons and X-ray can be emitted in the impact of slow highly charged ions (SHCI) onmetal surfaces. It has also been shown that a slow highly charged ion can deposit anamount of potential energy ranging from tens to hundreds of keV within a nanometer-sized volume on femtosecond time scale during impinging on a solid surface. Theequivalent power density is about 1014 W/cm2 and bombardment craters …     

不同能量的高电荷态Ar12+离子辐照对Au纳米颗粒尺寸的影响

报道了在兰州重离子加速器国家实验室电子回旋共振离子源原子物理实验平台上,在室温（293.15K）条件下,用固定剂量（4.3×10¹¹/cm²）的高电荷态⁴⁰Ar¹²⁺离子,辐照沉积在厚度为300nm的金膜表面上、平均直径约为35.3nm的Au纳米颗粒,使其大小发生改变的实验结果.实验中,通过改变入射离子的引出电压,选择不同的能量,利用原子力显微镜（AFM）对辐照前后颗粒的形态和大小进行表征,系统地研究了辐照后Au纳米颗 关键词： 纳米颗粒 高电荷态离子 离子辐照 临界能量     

Production of highly charged argon ions from a room temperature electron beam ion trap

In this work, highly charged ions have been extracted from the advanced Electron Beam Ion Source (EBIS-A) developed in a scientific cooperation between the Dresden University of Technology and the DREEBIT GmbH Dresden. The charge state distributions of ions extracted from the EBIS-A are measured in the pulse and leaky modes under different operation conditions. Ar¹⁶⁺ ions with current of 2 pA are produced and extracted in the leaky mode. 3×10⁵ Ar¹⁸⁺ ions per pulse are extracted in the pulse mode. The ion charge state distribution is a     

电子束离子阱中高价态离子演化过程的数值模拟

讨论了电子束离子阱(EBIT)中决定高价态离子演化过程的主要物理机制.对EBIT中高价态离 子的演化过程进行了详细的数值计算并与实验进行了比较.讨论了EBIT各种不同的运行参数 对平衡时高价态离子相对丰度和温度的影响. 关键词： 电子束离子阱 高价态离子 数值模拟     

The characteristic spectral lines of target atoms in the impact of<Superscript>40</Superscript>Ar<Superscript><Emphasis Type="Italic">q</Emphasis>+</Superscript> ions on metal surfaces

We report the measured results of the 200 nm—1000 nm characteristic spectral lines of target atoms when highly charged ions⁴⁰Ar ^q+(6≤q≤14) with the same kinetic energy and⁴⁰Ar⁶⁺ with different kinetic energies are incident upon Al, Ti, Ni, Ta and Au surfaces, respectively. The results for¹²⁹Xe⁶⁺,¹²⁹Xe¹⁰⁺ and¹²⁹Xe¹⁵⁺ with the same kinetic energy (150 keV) incident upon a Ta surface are also reported. These results show that when the projectile and target are properly selected (⁴⁰Ar¹²⁺ impinges on Al,¹²⁹Xe⁶⁺ impinges on Ta), the spectral intensity of characteristic spectral lines of the target atom is effectively enhanced, and is not strongly dependent on the kinetic energy of the incident ions.     

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 .     

Resonant electron impact excitation of highly charged Fe ions studied with a compact electron beam ion trap

We present extreme ultraviolet spectra of 3s3p–3s3d transitions in Fe¹⁴⁺ observed with a compact electron beam ion trap. The contributions of indirect excitation via a metastable state and resonant excitation are studied by observing the electron energy dependence of the spectra for the energy range of 60–210 eV. The results indicate that the 3s3d ¹D₂ level is directly excited from the 3s² ground state whereas the 3s3d ³D₃ level has a large contribution of the indirect excitation via the 3s3p ³P₂ metastable state. Comparisons with the theoretical excitation cross sections including MNn resonant excitations show good qualitative agreement with the experimental results for the electron energy dependent features.     

低能高电荷态Arq+(q=12,13)离子诱发钼L壳层X射线强度的研究

本文报导了低能高电荷态Arq (q=12,13)离子诱发的钼L壳层X射线强度随入射粒子能量的变化趋势,研究表明当入射粒子能量高于220 keV时,钼L壳层X射线强度有明显增加的的趋势.同时,我们提出了一个简单的模型去估计这种趋势随入射能量的变化.模型计算的结果与实验值符合的比较好.