低能Cl-离子在绝缘纳米微孔膜中的传输过程

理论模拟结合实验研究了16-keV Cl-离子穿越不同厚度(7和12 μm)的Al₂O₃微孔膜的物理过程,发现负离子传输中并不存在与正离子传输类似的明显的导向现象。在只考虑散射过程的情况下,模拟出的穿透粒子角分布及电荷态分布与实验结果符合很好,出射的Cl-离子沿初束方向分布;Cl0、Cl+离子沿微孔轴向分布。仔细分析了不同出射粒子的角分布,发现出射的Cl+在微孔轴向与初束方向之间分布;经单次散射出射的Cl0沿微孔轴向分布,而经多次散射出射的Cl0向初束方向移动。发现了Cl-离子穿越不同厚度的具有相同微孔直径的Al₂O₃微孔时,较厚的膜出射的Cl+/Cl0比例低。理论分析显示,这是由散射过程的特性造成的,随着微孔膜厚度的增加,出射的Cl0中经单次碰撞的比例变小,而多次散射出射的比例增加,从而导致Cl+离子转化为Cl0的几率要远大于Cl0转化为Cl+离子的几率,使得长的微孔出射的粒子中Cl+/Cl0比例低。     

Investigation of transfer ionization in collisions of partially stripped carbon ions with helium at low to intermediate velocities

The ratios of transfer ionization (TI) to single-electron capture (SC) cross sections have been measured for the collisions of partially stripped C^q+ ions (q=1--4) with He. The collision velocity ranges from 0.7 to 4.4v₀ (v₀ is the Bohr velocity). The projectile-ion and recoil-ion coincidence technique is used to separate the processes of TI and SC. The ratios reach the maximum when the velocity is about 3.7v₀ This can be explained qualitatively based on the two-step mechanism. The experimental results are also compared with the results calculated using the classical trajectory Monte Carlo (CTMC) method. The CTMC results are in agreement with the experimental data basically. The discrepancies in higher velocity region are interpreted by the effective charge effect.     

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.     

Studies of K-shell x-ray energy shifts induced by MeV/u heavy ions

This paper reports that the K x-ray spectra of the thin target 47Ag, 48Cd, 49In and 50Sn were measured by an HPGe semi-conductor detector in collisions with 84.5 MeV 6C4+ ions. Our experiment revealed the Kα x-ray energy shifts were not obvious and the Kβ1 x-ray energy shifts were about 90～110 eV. The simple model of Burch et al has been previously used to calculate the K x-ray energy shifts due to an additional vacancy in 2p orbit. The present work extends the model of Burch to calculate the x-ray energy shifts of multiple ionized atoms induced by heavy ions with kinetic energy of MeV/u. In addition to our experimental results, many other experimental results are compared with the calculated values by using the model.     

基于邻域自适应粒子群优化算法的地表水源热泵机组优化调度

为提高湘潭城市中心区某地表水源热泵区域能源系统的运行效率,建立了系统优化调度模型,并提出了一种邻域自适应粒子群优化算法(NAPSO)求解所建模型.针对运行过程中可能出现不可行解的情况,提出了一种将不可行解调整为可行解的方法.实验结果表明,在夏季和冬季时,NAPSO算法求解结果比该系统目前所使用的调度方法每日分别可节省5...     

Ar的类氦和类锂离子与Mo表面相互作用过程中的x射线发射

在兰州重离子加速器国家实验室电子回旋共振离子源上用Si(Li)探测器观测到了不同动能的Ar¹⁵⁺和Ar¹⁶⁺离子与Mo表面相互作用过程产生的x射线.在不同动能 的Ar¹⁶⁺与Mo表面作用过程中不仅能观测到Ar的K层x射线而且能观测到Mo的L层x 射线.在不同动能的Ar¹⁵⁺入射下只能观测到Mo的L层x射线.实验结果表明，Ar的 K层x 射线的产额与入射离子的动能、作用过程中形成的空心原子携带的势能以及入射离子和靶原 子x射线的竞争等有关，Mo的L层x射线随入射离子动能的增加而增加. 关键词： x射线发射 高电荷态离子 Mo表面     

低能Cl^-在Al2O3绝缘微孔膜中的输运过程

研究了10 keV Cl^-离子穿越Al2O3绝缘微孔膜的物理过程,发现穿越的Cl^-其分布中心在初束中心即0°附近,Cl^-离子穿透率下降与几何穿透一致,这是典型的直接几何穿越有一定角发散的微孔导致的结果;而出射的Cl0和Cl^+以微孔轴向为中心分布,Cl^+和Cl0穿透率下降慢于几何穿透.模拟计算发现沉积电荷会使出射粒子中Cl^-占主要成分,并使出射Cl^-角分布中心移动到微孔轴向方向而随微孔膜倾角移动;而在不考虑沉积电荷的情况下,计算结果较好地符合了实验结果.通过分析在不同倾角下散射过程对出射粒子的角分布和电荷态分布的影响,发现绝大部分的Cl0是通过一次和两次散射出射的,其中一次散射出射的Cl0占主要成分,从而导致出射的Cl0沿微孔轴向出射而Cl^+主要是经过一次碰撞出射.这导致了随倾角增大,出射的Cl0穿透率下降速度比Cl^+小,Cl0所占比例相对增大较快,从而导致观测到的Cl^+/Cl0的比例下降.本文结果更仔细地描述了低能离子穿越绝缘体微孔的物理机理,印证了之前实验和理论工作的结果,发现在10 keV以上能区的Cl^-离子穿越绝缘微孔膜的过程中,沉积电荷并未起到主要作用,其主要穿透特征是散射过程造成的.     

中速C3+与Ne原子靶相互作用过程中单电子转移绝对截面的测量

实验测量了2.2‰-4.2v0(v0为玻尔速度,v0=2.19×108cm/s)的C3 与Ne原子碰撞过程中单电子转移绝对截面.将实验结果与多体经典轨道蒙特卡罗模拟计算结果进行了比较.用电离能的变化、屏蔽效应、动态关联对实验和理论计算结果间的数值差异做了分析.总体上,实验结果与多体经典轨道蒙特卡罗方法计算结果在趋势上相符很好.此外,还简单分析了多电子原子的转移多电离机制.     

低能电子在玻璃管中的稳定传输

分别对裸的直玻璃管和外壁与出入口两端面涂导电银胶的直玻璃管进行了低能电子穿透实验.穿透电子的倾角分布显示,穿透电子强度随倾角增大而减少,并且穿透倾角不会超过玻璃管的几何张角.还测量了玻璃管在倾角为-0.2°时的充电过程.对于裸玻璃管,在充电过程中,穿透率和角分布有显著的振荡现象.整体来看,穿透率随时间先下降后上升,最后在某个平均值附近振荡;角分布随穿透率变化同步变化,先向正角度移动再向负角度移动,最后在玻璃管的倾角附近振荡.对于涂导电胶的玻璃管,在充电过程中,穿透率和角分布稳定变化.穿透率随时间先下降后上升最后平稳,角分布随时间先向负角度移动再向正角度移动,最后在玻璃管倾角附近稳定.通过模拟电子与SiO₂材料的碰撞过程,提出了电子在裸玻璃管和涂导电胶玻璃管中的充电过程的物理图像.该物理图像能很好地解释电子在裸玻璃管和涂导电胶的玻璃管中充电过程的实验结果.最后,依据实验结果和物理图像给出了低能电子在玻璃毛细管中稳定输运的条件.     

低能电子穿越玻璃直管时倾角依赖的输运动力学

采用900 e V能量的电子对直玻璃管进行了穿透实验,测量了玻璃管在倾角为–0.15°,–0.4°和–1.15°时充电过程角分布的时间演化,以及平衡态下出射电子能谱.发现穿透率随时间先下降后上升最后趋于平稳,下降的时间随倾角的增大而减小.当倾角为–0.4°和–1.15°时,电子穿透率下降到最低点时几乎看不到穿透电子(穿透率小于3‰),这种穿透率最低点状态保持时间随倾角增大而增大.穿透电子的角分布中心随着时间变化.在平稳状态时,发现穿透电子的能量损失随倾角增大而增大.采用蒙特卡罗方法模拟了电子经过管壁不同次数反射后的能谱,与测量能谱进行对比,发现–0.15°,–0.4°和–1.15°倾角下,穿透电子分别经历了管壁的一次、两次和三次与表面的反射过程.基于此,本文对电子穿越玻璃管的充电过程动力学给出了物理解释.实验结果和理论分析表明,在小倾角下玻璃管内能形成宏观负电荷累积,排斥后续电子形成反射,增加电子出射概率,这对应用绝缘体微结构,例如玻璃锥管产生稳定的电子微束具有重要的参考意义.