16 keV C–离子在锥形玻璃管中的输运过程

鉴于经锥形玻璃管聚焦的离子束在微纳加工、微区分析以及辐照生物医学等领域具有广阔的应用前景,本文研究了16 keV C^–在不同倾斜角度的锥形玻璃管中输运过程.实验发现当处于0°倾斜角度时,出射粒子由核区和晕区构成,核区是从锥形管后锥孔中直接出射,未与锥形管内壁之间发生电荷交换,主要成分为C^–离子.晕区是C^–与锥形管内壁发生部分电荷交换作用,由C^–和C⁰构成.当倾斜角度为1°时,出射离子由两部分组成:C⁰原子束斑和C^–离子束斑,未出现核区.出射核区的离子方向始终保持在入射粒子方向,与锥形管倾斜角度无关.随着锥形管不断倾斜,相对透射率不断减小, C⁰束斑占比增加, C^–束斑占比减小.锥形管对入射离子有聚焦效应.本实验弥补了低能负离子在锥形管运输过程研究的欠缺,有助于聚焦离子束的后续开发应用.     

100keV质子与低高能质子在绝缘微孔中输运特性的对比分析

为研究中能区带电粒子在绝缘微孔中传输的物理图像,利用MATLAB程序和蒙特卡罗方法建立理论模型,得到入射能量为10 keV,100 keV和1 MeV的质子,以-1?倾斜角入射到微孔后,出射粒子角分布、沉积电荷斑分布,以及粒子在微孔内的运动轨迹等传输特性.研究结果表明,在10 keV的低能区,微孔内壁沉积电荷的导向效应是主要的传输机制.在1 MeV的高能区,进入表面以下多次随机非弹性碰撞是主要的输运机制.在100 keV的中能区,无电荷斑时,主要是以进入表面以下的随机二体碰撞为传输机制;在电荷斑累积过程中,增强的库仑排斥力逐渐抑制入射质子在微孔内壁表面发生电子俘获;当达到充放电平衡后,主要传输机制为电荷斑辅助的近表面镜面散射行为.这一特性加深了对中能区质子在微孔中输运行为的认识,有助于对百keV质子微束的控制和应用.     

20 keV质子在聚碳酸酯微孔膜中传输的动态演化过程

测量了20 ke V质子穿过倾斜角为+1?的聚碳酸酯微孔膜后,出射粒子的位置分布、相对穿透率以及电荷纯度随时间的演化.实验发现,能量电荷比E/q≈10~1k V的质子穿过绝缘纳米微孔的物理机理与E/q≈10~0k V和E/q≈10~2k V区域离子有显著不同.对于E/q≈10~1k V的质子穿过绝缘纳米微孔,存在一段相当长的导向建立之前(导向前)的过程,在该时期内出射质子及氢原子的特性和导向建立后的特性有很大差异.在导向前的演化过程中,我们可以观察到出射质子的峰位逐渐向孔轴向附近转移;出射氢原子由束流方向的尖峰以及孔轴向的主峰构成,峰位角保持基本不变且尖峰逐渐消失.这一过程的主要机理为微孔内表面以下的多次随机二体碰撞和近表面镜面反射两种传输方式逐步向电荷斑约束下的"导向效应"过渡的过程.对E/q≈10~1k V区间离子"导向前过程"的完整观测,使得对低能向中能过渡区间离子穿过绝缘微孔膜物理机制和图像有更深入和完整的认识,有助于约10 ke V离子微束的精确控制和应用.     

再散射输运模型与K+/π+比的系统学

用含再散射效应的简单的强子输运模型,研究了AGS能量(14.6AGeV/c)下p+p、p+Au和Si+Au反应的K⁺/π⁺比值,再现了该比值由P十P到Si十Au不断增长的实验事实.CERN能量(200AGeV/c)和AGS能量下,K⁺/π⁺比值相近的实验事实也得到了解释.     

相对论性核碰撞中K+/π+增强的输运模型解释

提出了一个研究相对论性核碰撞中K⁺/π⁺增强的简单的强子输运模型,指出了核子热运动和多次再散射效应的重要性.考虑了多次再散射,在合理的温度范围内(T～150MeV),可得到与实验相符合的K+/π+比值(～0.20).     

Debye等离子体中高能H++H碰撞激发过程的研究

利用碰撞参数玻恩近似方法研究了Debye 等离子体环境中高能H⁺+H的碰撞激发过程, 研究了不同Debye 半径下氢原子1s → 2p 的激发耦合相互作用矩阵元、入射粒子能量为160 keV/u 的激发电子跃迁概率以及入射粒子能量范围为100–1000 keV/u 的碰撞激发截面. 结果表明: 随着屏蔽效应的增强, 激发截面减小. 根据激发截面的公式以及计算结果详细分析了引起激发截面减少的原因. 入射粒子与激发电子之间的屏蔽相互作用势和靶的电子结构(波函数和能级) 对激发截面都有很重要的影响. 关键词： 等离子体 碰撞参数玻恩近似方法 碰撞激发截面     

30 keV He~(2+)在不同倾斜角度的聚碳酸酯微孔膜中的传输过程

本文测量了30 keV的He~(2+)入射倾斜角度分别为-0.5~?,-1~?,-1.5~?和-2.5~?的聚碳酸酯纳米微孔膜后,出射粒子角度分布、电荷态分布以及相对穿透率随时间的演化.当微孔膜倾斜角度在-0.5~?,-1~?和-1.5~?时,出射的He~(2+)离子始终保持在入射束流方向,出射的He~0原子出射方向由微孔孔道方向逐渐转移到入射束流方向,在实验过程中观测到明显的电荷交换,这一现象与之前发现的导向效应不同,微孔内部沉积的电荷斑和微孔内表面原子的短程集体散射作用,克服入射离子的横向动量,使入射离子在微孔内表面以上以类似镜面掠射的方式出射,并发生时间演化效应,主要传输机制为电荷斑辅助的表面以上的类似镜面掠射行为.而当倾斜角度在-2.5~?时,出射的He~(2+)离子始终保持在入射束流方向,出射的He~0原子始终保持在微孔孔道方向,沉积的电荷斑很难克服入射离子的横向动量,没有时间演化效应,主要传输机制为微孔内表面以下的多次随机非弹性碰撞过程.这一物理图像使中能离子入射不同倾斜角度的微孔膜物理认识更加深入和完整.     

基于基液连续假设的大体系Cu-H2O纳米流体输运特性的模拟研究

分子动力学模拟是研究纳米流体的输运特性的重要手段, 但计算量庞大. 为研究能体现流动传热过程的大体系纳米流体的输运特性, 本文对基液采用连续介质假设, 将基液的势能拟合在纳米团簇的势能中, 大幅度减小了计算量, 使得大体系输运特性的模拟成为可能, 且模拟结果与多组实验结果吻合较好. 采用此方法模拟研究了速度梯度剪切对Cu-H₂O纳米流体颗粒聚集过程和聚集特性的影响, 进而对Cu-H₂O纳米流体在流动传热过程中的热导率和黏度进行了模拟计算, 定量揭示了宏观流动传热过程中不同的速度梯度、速度、平均温度和温度梯度对于Cu-H₂O纳米流体热导率和黏度的影响.     

用高能H+束辐照类金刚石碳膜的研究

用能量(112,89keV)和剂量(1×10¹⁷,5×10¹⁶个/cm²)配比不同的H⁺束对双离子束溅射淀积的类金刚石碳(DLC)膜进行辐照,用Raman光谱、红外透射光谱和膜层电阻率测量、粘着力测定等多种手段对辐照前后的DLC膜进行,表征和分析,结果表明,高能H⁺束辐照效应跟高能重离子辐照效应是不同的,H⁺束辐照使膜层sp³C—H键相对减少,sp关键词：     

100-keV质子在聚碳酸酯微孔膜中传输的动态演化过程

本工作测量了100 keV质子穿过倾角为+1°的聚碳酸酯(PC)纳米微孔膜后, 出射粒子电荷态、位置的分布以及相对穿透率随时间的演化. 实验发现, 100 keV(E/q约为100 kV)质子穿过绝缘纳米微孔的物理机理与keV能区的导向过程有根本的不同. 在实验测量初期, 微孔内部无电荷沉积, 质子主要通过在微孔内表面以下的多次随机二体碰撞过程为主要传输机理; 而当充放电平衡后, 微孔内部有明显的电荷斑, 主要传输机理为电荷斑辅助的表面以上(或近表面)的镜面散射行为. 这一物理图像使质子穿过微孔的物理认识更加深入和完整, 也将促进百千电子伏质子微束的应用.     

Channeling of 3 keV H+ ions in copper

Energy spectra and angle dependent yield distributions of 3 keV H⁺ ions scattered from a (001) face of a copper single crystal were measured. The spectra reveal channeling and semi-channeling effects at this relatively low primary energy.     

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     

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.     

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.     

The emission spectra of H35Cl+, H37Cl+, D35Cl+, and D37Cl+ in the region 2700–4100 Å

The $\text{A}{}^2\text{Σ}{}^{\mathrm{+}}\text{-X}{}^2\text{Π}$ emission spectrum of HCl⁺ has been measured and analyzed for four isotopic combinations. These analyses extend previous work and provide rotational constants for the v = 0–2 levels of the ground state and for the v = 0–9 levels of the excited state. RKR potentials have been determined for both states, although the upper state could not be fitted precisely to such a model. Calculated relative intensities based on these potentials demonstrated that the electronic transition moment must change rapidly with lower state vibrational quantum number. Although considerable caution should be exercised in applying the concept of equilibrium constants to the $\text{A}{}^2\text{Σ}{}^{\mathrm{+}}$ state, the following are the best estimates of these constants (in cm^?1) for the $\text{X}{}^2\text{Π}$ state of H³⁵Cl⁺: B_e = 9.9406, ω_e = 2673.7, A_e = ? 643.7, and $\text{r}{}_{\mathrm{e}}\text{= 1.315}\text{A}\text{?}$. For the $\text{A}{}^2\text{Σ}{}^{\mathrm{+}}$ state of H³⁵Cl: T_e = 28 628.08, B_e ～ 7.505, ω_e ～ 1606.5, and $\text{r}{}_{\mathrm{e}}\text{= 1.514}\text{A}\text{?}$.     

基于多体经典轨迹蒙特卡罗方法的H+,Li3+,Be4+,O7+与He原子电荷交换过程

经典轨迹蒙特卡罗(CTMC)方法是研究离子-原子碰撞系统电荷交换过程的常用方法,广泛应用于天体物理以及实验室等离子体环境下重粒子碰撞过程的研究.本文利用四体碰撞模型(4-CTMC)研究了包括两个束缚电子的四体碰撞过程,通过数值求解四体碰撞系统的哈密顿运动方程,计算了高电荷态入射离子(Li³⁺,Be⁴⁺和O⁷⁺)同氦原子在大能量范围的单、双电子电离和俘获截面.H⁺+He碰撞截面的计算中,在50—200 keV/amu的入射能区,4-CTMC的结果几乎重复了实验结果.在高电荷态入射情形下,4-CTMC计算的单电子电离和俘获截面值相较于三体碰撞模型(3-CTMC)在100—500 keV/amu的入射能区内与实验符合更好.尽管4-CTMC和3-CTMC忽略了电子关联,均高估了双电子电离和俘获截面(与实验值相比),但4-CTMC的结果更接近实验.     

Dielectric response of makrofol-KG polycarbonate irradiated with 145 MeV Ne6+ and 100 MeV Si8+ ions

The passage of heavy ions in a track detector polymeric material produces lattice deformations. These deformations may be in the form of latent tracks or may vanish by self annealing in time. Heavy ion irradiation produces modifications in polymers in their relevant electrical, chemical and optical properties in the form of rearrangement of bonding, cross-linking, chain scission, formation of carbon rich clusters and changes in dielectric properties etc. Modification depends on the ion, its energy and fluence and the polymeric material. In the present work, a study of the dielectric response of pristine and heavy ion irradiated Makrofol-KG polycarbonate is carried out. 40 μm thick Makrofol-KG polycarbonate films were irradiated to various fluences with Si⁸⁺ ions of 100 MeV energy from Pelletron at Inter University Accelerator Centre (IUAC), New Delhi and Ne⁶⁺ ions of 145 MeV from Variable Energy Cyclotron Centre, Kolkata. On irradiation with heavy ions dielectric constant (ɛ′) decreases with frequency where ɛ′ increases with fluence for both the ions. Variation of loss factor (tan δ) with frequency for pristine and irradiated with Si ions reveals that tan δ increases as the frequency increases. Tan δ also increases with fluence. While Ne irradiated samples tan δ shows slight variation with frequency as well as with fluence. Tan δ has positive values indicating the dominance of inductive behavior.