固体中氢,氘负离子的形成和电荷交换截面的测量

用电荷交换的观点,分析在束箔离子相互作用中的负离子形成过程.导出了负离子产额与电荷交换截面的关系为:φ~-=σ_(?)~2/(3σ_i~2).证明φ~-与入射核子速度有关,与停留时间无关.报告了在不同入射速度下,H~ ,D~ ,H_2~ ,D_2~ 和H_e~ 等种离子在碳膜中产生的H~-,D~-或H_e~-的测量结果.由此得到电子损失截面σ_l和电子浮获截面σ_c的观测值.     

NiFe2O4铁氧体薄膜溅射产额的蒙特卡罗模拟

通过蒙特卡罗方法,运用SRIM程序,模拟了Ar+轰击NiFe2O4铁氧体靶材的过程,研究了不同入射能量及角度Ar+轰击NiFe2O4靶材引起的溅射产额。结果表明:离子垂直入射时NiFe2O4中各元素的溅射产额和出射原子能量都随入射离子能量的增大而增大;各元素产额的比率在低能离子入射时,变化较大,但能在较大的入射离子能量范围内保持相对稳定的值;离子斜入射时,随着入射离子角度增加,各元素的溅射产额先增大,后减小,并在77°左右达到最大值;离子入射角度变化时,并不严重影响各元素之间产额的比率,且组分比率能在较大的离子入射角度范围内保持相对稳定的值。     

医用电子加速器中的光中子产额计算

计算了电子加速器中不同能量的电子垂直入射到钨靶和金靶上时的光中子产额。采用 Monte Carlo 程序EGS4对电子光子簇在靶中的输运进行模拟 ,计算出光子在靶中的径迹长度 ,从而求出光中子产额。对电子加速器钨靶和金靶中的光中子产额进行了计算 ,得到了电子加速器中光中子产额随打靶电子能量变化的规律及随靶厚度变化的规律 ,为加速器靶和屏蔽系统的设计提供依据 ,并为计算光中子的剂量分布和复合靶中的光中子产额奠定基础     

快D_2~+、DH~+和H_2~+通过碳膜的透射和电荷交换的研究

本文介绍了测量Mev量级单电子双原子分子离子(D_2~+、DH~+、H_2~+等)通过碳膜的透射和在碳膜中的电子损失截面、电了俘获截面的实验方法和新近的实验结果。略述了我们把Brandt-Sizmann理论扩展到D_2~+、DH~+、H_2~+与固体碳相互作用的计算。本文还得到D_2~+、DH~+、H_2~+的裸核集团在膜的出口俘获一个电子后形成电缚分子态的几率。     

快H_2~ 和H~ 离子通过碳膜产生H~-及其产额的测量

本文描述了H~-离子的测量方法,给出了每个核子0.4、0.8Mev的H_2~ 和H~ 离子通过各种超薄碳膜之后的负氢离子产额测量结果,并对结果进行了讨论。     

He(Ar)低能FIB研磨Si薄膜的纳米孔洞溅射产额的计算

利用蒙特卡罗方法计算氦离子和氩离子在各种参数下(离子能量、入射角度)入射硅材料表面的溅射产额.计算了硅材料表面的溅射产额对离子数目、离子能量、入射角度与He离子和Ar离子的数量依赖关系,并对模拟结果进行分析.当入射离子数量为2000个,入射能量为3keV,入射角度为84°时,He离子产生的溅射产额最大值是1.30Atoms/ion;当入射角度为78°时,Ar离子产生的溅射产额最大值是8.91Atoms/ion.     

低能Xe~(29+)入射Au靶Au M-X射线的产生机制研究

测定了动能为400~600keV的Xe29+离子入射Au靶产生Au的M-X射线谱,获得了射线产额与离子入射动能的实验关系.从两体碰撞过程的能量与角动量守恒出发,推导出了低能Xe29+离子与Au原子碰撞过程中Au M-X射线产额与离子动能的理论关系.结果表明,在该能量范围内,射线产额的理论值与实验结果符合得较好.     

C~(1+)与Ar碰撞微分截面测量及耦合道分析

文章介绍了离子-原子碰撞过程中双微分绝对截面的测量方法,利用符合测量技术测量了0.215~1.44 MeV的一价C离子与Ar原子碰撞的俘获、电离和电子损失截面.由于本能区内入射离子电子损失截面随速度升高而增大,甚至超过俘获道和电离道截面,因此俘获道、电离道、电子损失道的测量结果是严重耦合的.实验的结果不能直接与理论上的单反应道结果比对.本文根据实验结果进行了耦合道分析,并大致给出了影响的趁势,为将来与理论比对提供了方向.     

H~(1+)和He~(2+)激发Au靶的M-X射线辐射

利用兰州重离子加速器国家实验室提供的H~(1+)和He~(2+)的离子束入射Au靶表面,测量了激发靶原子的M壳层特征X射线辐射.实验结果显示:靶原子的特征X射线M_α和M_ζ产额以及X射线产生截面随入射离子的动能增加而增加,实验获得X射线产生截面数值与利用BEA近似、PWBA模型以及ECPSSR理论估算的结果相比较大,实验截面随动能增加的趋势同PWBA模型估算的趋势较为接近.通过进一步分析,我们认为:当入射离子接近高Z靶原子时,由于高Z靶原子的M壳层电子束缚能相对较小,使靶原子产生双重离化和多重离化,荧光产额显著增强,使X射线产生截面增大.     

^129Xe^30＋入射Au靶表面的X射线辐射

当不同动能（350-600keV）高电荷态离子129Xe30＋入射Au表面过程中,发出了1.65keV的X射线和靶原子的Mα特征X射线.分析表明：高电荷态离子与Au表面相互作用过程中,Xe离子3d壳层的电子被激发,形成空穴,4f电子偶极跃迁辐射1.65keVM-X射线.同时,靶原子Au的3s电子被激发,退激辐射M-X射线.利用经典过垒模型解释了Xe的M-X射的产额随入射离子的动能增加而减小,靶原子的特征X射线产额随入射离子的动能增加而增加的原因.     

准一维磁性隧道结中的散粒噪声

基于自由电子近似,研究了铁磁金属/绝缘体/铁磁金属(FM/I/FM)隧道结中的散粒噪声.计算结果表明:不同自旋取向的电子Fano因子随绝缘体厚度的增大而增大;当绝缘体厚度较小时,上、下自旋电子的Fano因子随入射电子能量的增大缓慢减小,当绝缘体厚度较大且电子能量处于低能区时不同自旋方向的电子Fano因子相同,但在高能区上、下自旋电子Fano因子急剧减小且出现共振特性.此外,上、下自旋电子的Fano因子随两端铁磁体中分子场和磁矩夹角的变化表现出明显的分离特性.上、下自旋电子的Fano因子和隧穿电导随绝缘体厚度和入射电子能量的变化位相始终相反.     

低能离子分子碰撞中电子俘获截面的计算

扩展了离子与原子碰撞中的分子过垒模型,将其中的原子轨道对应的转换为分子轨道并利用RHF从头算法求解,通过对多条特征入射轨迹求平均的方法将分子过垒的思想发展到三维碰撞体系中,建立了低能离子与分子碰撞体系的分子过垒模型.并计算了H~+-H_2分子碰撞的电子俘获截面.     

电子碰撞K壳层电离截面的理论研究

基于相对论的电子离子碰撞的K壳层的电离截面理论,计算了原子C、Al、Ca、Ti、Cu、Ge、Mo、Ag、Au、Pb电子离子碰撞电离截面,并分析了其随入射电子能量和电子温度的变化趋势,所得的计算结果和其它理论值和近期的文献实验数值进行了比较,计算结果可为Kα光子产额与超热电子数额和能量模拟提供原子参数.     

中低能H~+,He~(2+)在Si,Fe,Au固体靶中核能损的计算

应用库仑散射公式,通过计算离子与原子碰撞过程中原子的反冲动能,给出了中低能轻离子核能损的表达式.计算了10keV~10 MeV范围的H~+,He~(2+)离子在Si,Fe和Au固体靶中的核能损.结果表明,离子核能损随靶原子序数的增大而增大,随离子能量的增大而减小,计算数据与用SRIM 2008软件计算的结果符合得较好.     

激光等离子体加速电子与固体靶相互作用产生相对论正电子的模拟计算

通过理论分析,建立了激光等离子体加速电子与固体靶相互作用产生相对论正电子的物理模型,以及Geant4模拟程序.以100 Me V量级的激光等离子体加速电子束参数为输入,模拟研究了不同靶材和靶厚条件下正电子束的产额、能量、角分布等主要物理参数.结果表明:金靶和钽靶是较优秀的电子—正电子转换靶材;对于相同的金属靶材面密度,正电子产额与原子序数Z的四次方成正比,与原子质量数A的平方成反比,即Ne+∝(Z2/A)2;对于不同的靶材,正电子产额有Ne+∝d2,其中d为靶材厚度,但仍存在一个最佳靶厚度.与利用拍瓦、皮秒激光束与固体靶相互作用产生正电子束的方案相比,利用本方案有望获得更高能量以及更小角发散的相对论正电子束,其流强可达107/shot.     

镓聚焦离子束研磨Cu薄膜的模拟

利用TRIM模拟中的蒙特卡罗方法计算了镓（Gallium）离子在Cu薄膜上的溅射产额。分析溅射产额对镓离子的数量、入射离子的能量和离子入射角度的依赖关系。     

高电荷态离子Ar~(q+)与Nb作用产生的X射线谱

利用光谱技术在超导离子源SECRAL上研究了10~20keV·q的Arq+(q=16,17)离子入射在金属Nb表面产生的X射线谱.实验结果表明,高电荷态Ar16+离子在金属表面中性化过程中存在着多电子激发,Ar16+的K壳层电子被激发产生空穴,级联退激发射Ar的Kα特征X射线.Ar空心原子的K层发射X射线的强度随入射离子的动能减弱,靶原子Nb的L层发射X射线强度随入射离子动能的增加而增强.Ar17+单离子的Kα-X射线产额比Ar16+单离子的Kα-X射线产额大3个数量级.     

合金靶材择优溅射的SRIM模拟研究

利用SRIM2013软件,分别模拟计算了3组合金靶材Fe-Cr、Cu-Ni和Au-Ag在氩离子入射时的溅射产额,根据计算结果得出3组合金均存在择优溅射现象,择优溅射与金属原子的表面结合能有关的结论。同时模拟了 Au-Ag合金的溅射产额随入射离子能量和合金成分的变化情况,并分析其择优溅射机制。     

高电荷态离子40Arq+与Au表面作用产生的X射线谱

利用光谱技术研究了高电荷态离子⁴⁰Ar^q+(q= 16, 17, 18)离子入射金属Au表面产生的X射线谱. 分析结果表明, Ar的Kα-X射线是离子在与固体表面相互作用过程中在固体表面之下形成的空心原子发射的. 当电子组态为1s²的高电荷态Ar¹⁶⁺离子在金属表面中性化过程中, 存在着多电子激发过程使Ar¹⁶⁺的K壳层电子激发产生空穴, 进而级联退激发射 Ar 的 Kα特征 X 射线. 入射离子的Kα-X射线产额与其最初的电子组态有关, 靶原子的X射线产额与入射离子的动能有关.     

氢原子掠散射氧化NiAl(110)面负离子形成

对于掠入射条件下原子从绝缘体表面散射,散射粒子束中高比例的负离子产额被观测到.Demkov模型定量解释了在低速负离子形成阈值附近的负离子产额的速度依赖关系,由于该模型未考虑任何电子损失行为,导致在较高速度时,不能解释形成负离子产额的下降趋势.提出了改进模型,考虑了电子隧穿通过排斥库伦位垒的量子隧穿机制,以及表面激子形成的贡献,能够描述氢负离子在氧化NiAl(110)表面的电子脱附行为,在整个速度范围内计算结果与实验数据符合较好.