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质子入射In靶激发L系特征X射线的角分布研究

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原子与分子物理学报 2025年第2期 104-110页

作者：柳钰王兴徐忠锋周贤明程锐张小安梁昌慧咸阳师范学院与中国科学院近代物理研究所联合共建离子束与光物理实验室西安交通大学物理学院中国科学院近代物理研究所

本论文实验测量并分析了发射角以10°为间隔，125°-155°范围内，入射能量为250 keV的质子束激发In靶产生的特征L系X射线谱，根据实验测得能谱结果，综合考虑探测器的探测效率后，计算了不同探测角度下特征X射线的相对强度比Lι/Lγ1;... 详细信息

本论文实验测量并分析了发射角以10°为间隔，125°-155°范围内，入射能量为250 keV的质子束激发In靶产生的特征L系X射线谱，根据实验测得能谱结果，综合考虑探测器的探测效率后，计算了不同探测角度下特征X射线的相对强度比Lι/Lγ1;由相对强度比Lι/Lγ1与二阶勒让德函数P2(cosθ)之间的函数关系，发现特征X射线Lι在被测能量下呈各向异性发射，推得Lι特征X射线的各向异性参数β为-0.179±0.011,进而得到In靶L3亚壳层的定向度A20为-0.422±0.025,实验结果与理论预测一致.根据PWBA(Plane wave born approximation)模型和ECPSSR(Energy-loss coulomb-repulsion perturbed-stationary-state relativistic)模型，计算了250 keV质子入射下，In靶L亚壳层电离截面σ及Coster-Kronig跃迁矫正因子κ,在根据各向异性参数计算L3亚壳层定向度的过程中考虑了Coster-Kronig跃迁的作用.分析认为本实验碰撞速度下，通过电子转移方式产生空穴的截面比直接电离小的多，所以没有对L3亚壳层定向度进行电子转移因素的修正.

关键词：碰撞电离特征X射线角分布各向异性

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势能助力靶原子离化激发辐射近红外光谱

光学学报 2024年第7期44卷 27-34页

作者：张颖徐忠峰王兴任洁茹张艳宁梅策香周贤明梁昌慧王伟张小安咸阳师范学院离子束与光物理实验室陕西咸阳712000 西安交通大学物理学院陕西西安710049 中国科学院近代物理研究所甘肃兰州730000

用动能为1360 keV的129Xeq+(q=17,20,23,25,27)高电荷态离子分别入射到金属Al和Ti固体靶表面,测量高电荷离子与表面相互作用过程中离子俘获表面电子完成中性化所形成的激发态Xe原子和低电离态Xe离子退激辐射的近红外光谱线(800~1700 nm)... 详细信息

用动能为1360 keV的129Xeq+(q=17,20,23,25,27)高电荷态离子分别入射到金属Al和Ti固体靶表面,测量高电荷离子与表面相互作用过程中离子俘获表面电子完成中性化所形成的激发态Xe原子和低电离态Xe离子退激辐射的近红外光谱线(800~1700 nm),以及靶原子被离化激发、退激辐射的光谱线。实验结果表明:高电荷态离子入射金属表面的过程中,携带的势能在飞秒量级的时间内沉积到靶表面,使靶原子离化激发,较强的库仑势能可使靶原子形成高离化态和复杂的电子组态、退激辐射光谱线。随着入射离子的电荷态增加,测量谱线的强度增大,该变化趋势与入射离子的势能随电荷增加的变化趋势大体一致,说明经典过垒模型在近玻尔速度能区是成立的。

关键词：原子与分子物理学高电荷态离子经典过垒模型禁戒跃迁近红外光谱

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势能助力靶原子离化激发辐射近红外光谱线

光学学报 2024年

作者：张颖徐忠峰王兴任洁茹张艳宁梅策香周贤明梁昌慧王伟张小安中国科学院近代物理研究所咸阳师范学院与中国科学院近代物理研究所联合共建:离子束与光物理实验室西安交通大学物理学院

用动能为1360 keV的129Xeq+(q=17,20,23,25,27)高电荷态离子分别入射金属Al和Ti固体靶表面,测量了高电荷离子与表面相互作用过程中离子俘获表面电子完成中性化、形成的激发态Xe原子和低电离态Xe离子退激发射的近红外光谱线(800-1700 nm... 详细信息

用动能为1360 keV的129Xeq+(q=17,20,23,25,27)高电荷态离子分别入射金属Al和Ti固体靶表面,测量了高电荷离子与表面相互作用过程中离子俘获表面电子完成中性化、形成的激发态Xe原子和低电离态Xe离子退激发射的近红外光谱线(800-1700 nm)、以及靶原子被离化激发、退激发射的光谱线。实验结果表明:高电荷态离子入射金属表面过程中,携带的势能在飞秒量级的时间内沉积靶表面,使靶原子离化激发,由于较强的库伦势能,可使靶原子形成高离化态和复杂的电子组态、退激发射光谱线。随着入射离子的电荷态增加,测量到谱线强度随之增加,增加的趋势与入射离子的势能随电荷增加的趋势大体一致,说明经典过垒模型在近玻尔速度能区是成立的。也期望本次实验数据能为相关研究提供基础数据支撑,为光谱测量提供新的方法。

关键词：高电荷态离子经典过垒模型偶极禁戒跃迁近红外光谱线

类氦C离子诱发不同金属厚靶原子的K-X射线

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物理学报 2024年第4期73卷 136-143页

作者：梅策香张小安周贤明梁昌慧曾利霞张艳宁杜树斌郭义盼杨治虎咸阳师范学院离子束与光物理实验室咸阳712000 中国原子能科学研究院核物理研究所北京102413 中国科学院近代物理研究所兰州730000

利用中国原子能科学研究院HI-13MV串列加速器上提供的动能为15—55 MeV的类氦C离子分别轰击Fe,Ni,Nb和Mo金属厚靶,采用HpGe探测器测量了K-X射线,获得了相应的K-X射线的发射截面.本文中由于各个靶原子外壳层电离度的不同,类氦C离子与Fe,N... 详细信息

利用中国原子能科学研究院HI-13MV串列加速器上提供的动能为15—55 MeV的类氦C离子分别轰击Fe,Ni,Nb和Mo金属厚靶,采用HpGe探测器测量了K-X射线,获得了相应的K-X射线的发射截面.本文中由于各个靶原子外壳层电离度的不同,类氦C离子与Fe,Ni靶原子相互作用发射的K_(β)与K_(α)X射线的分支强度比随入射离子动能增加而减小,而Nb,Mo靶原子发射的K-X射线分支强度比变化不明显.利用厚靶截面公式计算了靶原子K-X射线的发射截面,并与不同的理论模型及质子的结果进行了对比.结果表明随类氦C离子动能的增大,Fe,Ni靶原子发射的K_(β)与K_(α)X射线的总产生截面与考虑多电离的两体碰撞近似修正模型最为符合Nb,Mo靶原子发射的K_(β)与K_(α)X射线的总产生截面与平面波恩近似模型的理论值最为接近.质子与单核子C离子能量相同时,质子比类氦C离子激发不同靶的K-X射线产生截面约小3个数量级.

关键词： X射线粒子束截面两体碰撞近似平面波恩近似

近Bohr速度129Xeq+离子入射Ta靶发射近红外光谱线

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原子与分子物理学报 2024年第6期41卷 84-91页

作者：王益军张颖张小安周贤明梅策香梁昌慧曾利霞李耀宗柳钰向前兰孟惠张艳宁咸阳师范学院离子束与光物理实验室咸阳712000 中国科学院近代物理研究所兰州730000

用动能一定的高电荷态^(129)Xe^(q+)(17≤q≤27)离子,分别入射洁净的Ta靶表面,测量中性化的激发态Xe原子从组态5p^(5)(^(2)P°_(3/2))nl退激到组态5p^(5)(^(2)P°_(3/2))ml’过程中辐射的近红外光谱线.实验结果表明:多激发态的空心原子... 详细信息

用动能一定的高电荷态^(129)Xe^(q+)(17≤q≤27)离子,分别入射洁净的Ta靶表面,测量中性化的激发态Xe原子从组态5p^(5)(^(2)P°_(3/2))nl退激到组态5p^(5)(^(2)P°_(3/2))ml’过程中辐射的近红外光谱线.实验结果表明:多激发态的空心原子退激发射其特征光谱线,部分典型的跃迁按照阶梯方式退激.Xe原子发射的谱线的单粒子荧光产额和激发的Ta原子发射谱线的单粒子荧光产额随入射离子电荷态的增加而增加,其增加的趋势与入射离子携带的势能随电荷态增加的趋势一致.证明在近Bohr速度的能区,经典过垒模型是成立的.

关键词：玻尔速度高电荷态离子经典过垒模型近红外光谱线空心原子

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近玻尔速度不同离子碰撞产生Al的KX射线

物理学报 2023年第1期72卷 78-85页

作者：周贤明尉静程锐梁昌慧陈燕红赵永涛张小安咸阳师范学院离子束与光物理实验室咸阳712000 中国科学院近代物理研究所兰州730000 西安交通大学理学院西安710049

在玻尔速度附近能区,测量了H^(+),He^(2+)和I^(22+),Xe^(20+)离子作用于Al靶时碰撞激发靶的K壳层X射线.得到了相应X射线的发射截面,并与不同理论模型进行对比.研究表明,单核子能量相同时,轻离子入射激发的X射线产生截面比高电荷态重离... 详细信息

在玻尔速度附近能区,测量了H^(+),He^(2+)和I^(22+),Xe^(20+)离子作用于Al靶时碰撞激发靶的K壳层X射线.得到了相应X射线的发射截面,并与不同理论模型进行对比.研究表明,单核子能量相同时,轻离子入射激发的X射线产生截面比高电荷态重离子轰击时小了大约4个数量级.质子、He^(2+)离子激发的实验截面可以由ECPSSR理论来很好的估算,而I^(22+),Xe^(20+)的实验结果与考虑有效电荷、低速库仑偏转修正的BEA理论计算符合较好.

关键词：离子 X射线截面 BEA ECPSSR

数百MeV/u高能区C^(6+)离子激发W的L壳层X射线

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物理学报 2022年第11期71卷 127-135页

作者：周贤明尉静程锐梅策香曾利霞王兴梁昌慧赵永涛张小安咸阳师范学院离子束与光物理实验室咸阳712000 中国科学院近代物理研究所兰州730000 西安交通大学理学院西安710049

在能量为154—424 MeV/u的高能区域,研究了C^(6+)离子轰击W靶时激发W的L壳层X射线.本文中,由于L X射线发射时M,N等外壳层处于多空穴的状态,观测到了相应谱线能量的蓝移,以及分支L_(ι),Lβ_(1,3,4),Lβ_(2,15)与Lα_(1,2) X射线相对强... 详细信息

在能量为154—424 MeV/u的高能区域,研究了C^(6+)离子轰击W靶时激发W的L壳层X射线.本文中,由于L X射线发射时M,N等外壳层处于多空穴的状态,观测到了相应谱线能量的蓝移,以及分支L_(ι),Lβ_(1,3,4),Lβ_(2,15)与Lα_(1,2) X射线相对强度比的增大.另外,利用优化的厚靶截面公式,并考虑多电离对X射线荧光产额的影响,计算了L X射线的发射截面,并与平面玻恩近似(PWBA),经能量损失(E)-库仑排斥(C)-稳态微扰(PSS)-相对论(R)修正的PWBA理论(ECPSSR)和两体碰撞近似(BEA)理论计算结果进行了对比.分析表明,在本实验能区内ECPSSR对PWBA的修正作用可以忽略,两者计算结果几乎相同且均大于实验截面;BEA估算整体上与实验结果符合较好.

关键词：高能重离子离子-原子碰撞多电离 X射线

数百MeV/u高能区C;离子激发W的L X射线研究

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物理学报 2022年

作者：周贤明尉静程锐梅策香曾利霞王兴梁昌慧赵永涛张小安咸阳师范学院离子束与光物理实验室西安交通大学理学院中国科学院近代物理研究所

在能量为154 – 424 MeV/u 的高能区域，研究了C;离子轰击W靶时激发W的L壳层X射线. 本文中，由于L X射线发射时M、N等外壳层处于多空穴的状态，观测到了相应谱线能量的蓝移，以及分支Lι、 Lβ;、 Lβ;与 Lα;X射线相对强度比的增... 详细信息

在能量为154 – 424 MeV/u 的高能区域，研究了C;离子轰击W靶时激发W的L壳层X射线. 本文中，由于L X射线发射时M、N等外壳层处于多空穴的状态，观测到了相应谱线能量的蓝移，以及分支Lι、 Lβ;、 Lβ;与 Lα;X射线相对强度比的增大. 另外，利用优化的厚靶截面公式，并考虑多电离对X射线荧光产额的影响，计算了L X射线的发射截面，并与PWBA、ECPSSR和BEA理论计算进行了对比. 分析表明，在本实验能区内ECPSSR对PWBA的修正作用可以忽略，两者计算结果几乎相同且均大于实验截面; BEA估算整体上与实验结果符合较好.

关键词：高能重离子离子-原子碰撞多电离 X射线

CSR上154 MeV/u C^(6+)离子束分别入射 Ti、V、Fe、Ni和Zn靶的X射线辐射

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原子与分子物理学报 2022年第3期39卷 80-85页

作者：梅策香张小安周贤明曾利霞梁昌慧咸阳师范学院与中国科学院近代物理研究所联合共建离子束与光物理实验室咸阳712000 西北工业大学超常条件材料物理与化学教育部重点实验室西安710049 中国科学院近代物理研究所兰州730000

用电子冷却存储环 (CSR )提供的能量为165 MeV/u的高能C^(6+) 脉冲束分别与Ti、V、Fe、Ni和Zn靶表面相互作用,测量了各靶辐射的 K 壳层X射线. 结果表明,实验探测到各靶的 K_(β) 和 K_(α) X射线均向高能区发生了不同程度的移动. 经分... 详细信息

用电子冷却存储环 (CSR )提供的能量为165 MeV/u的高能C^(6+) 脉冲束分别与Ti、V、Fe、Ni和Zn靶表面相互作用,测量了各靶辐射的 K 壳层X射线. 结果表明,实验探测到各靶的 K_(β) 和 K_(α) X射线均向高能区发生了不同程度的移动. 经分析,X射线发生频移是由靶原子外壳层发生多电离引起的. 通过计算各靶 K 壳层X射线的产生截面,发现该截面随原子序数的增加而减小. 将各靶 K -X射线产生截面的实验值分别与两体碰撞近似、平面波恩近似和ECPSSR理论值比较,发现现有理论与实验值存在偏差,要准确描述实验结果需要进一步修正.

关键词：高能脉冲束频移产生截面 X射线