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空气中纳秒激光烧蚀硅产生等离子体的诊断

原子与分子物理学报 2025年 89-96页

作者：向前兰张小安周贤明曾利霞梅策香李耀宗梁昌慧王益军张颖柳钰尉静孟惠张艳宁咸阳师范学院离子束与光物理陕西省高等学校重点实验室中国科学院近代物理研究所

在大气环境下,采用能量为0.3 J波长为1 064 nm的Nd∶YAG纳秒激光溅射Si表面,探测了所产生的等离子体在200～900 nm范围内的发射谱.实验结果表明所产生的等离子体包含Si I、Si II、Si III、O I、O II、N I和N II等粒子.根据谱线强度,结... 详细信息

在大气环境下,采用能量为0.3 J波长为1 064 nm的Nd∶YAG纳秒激光溅射Si表面,探测了所产生的等离子体在200～900 nm范围内的发射谱.实验结果表明所产生的等离子体包含Si I、Si II、Si III、O I、O II、N I和N II等粒子.根据谱线强度,结合光谱仪与电荷耦合器件（Charge coupled device,CCD）的探测效率,采用玻尔兹曼作图法得到了Si I的电子温度,约为6063 K.根据谱线的Stark展宽计算了Si I、Si II、NI、N II、O I和O II等离子的电子密度,数量级为1018cm-3.根据萨哈-玻尔兹曼方程计算了Si、N、O的电离温度,分别为约15000 K、27000 K和30000 K.利用McWhirter准则分析了Si等离子体的热力学平衡,结果表明所产生的Si等离子体符合局域热平衡.

关键词：激光等离子体电子温度电子密度电离温度

高电荷态离子^(129)Xe^(q+)激发Au表面产生的X射线谱

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西北大学学报（自然科学版） 2007年第4期37卷 547-550页

作者：梁昌慧张小安西北工业大学电子信息学院中国科学院近代物理研究所甘肃兰州730000

目的研究高电荷态离子129Xeq+(q=28,29,30)入射金属Au表面产生的特征X射线谱。方法应用高电荷态离子束流激发。结果在束流强度小于139 nA条件下,单离子的X射线产额可达10-8量级,特征X射线的产额随入射离子的动能和势能(电荷态)的增加而... 详细信息

目的研究高电荷态离子129Xeq+(q=28,29,30)入射金属Au表面产生的特征X射线谱。方法应用高电荷态离子束流激发。结果在束流强度小于139 nA条件下,单离子的X射线产额可达10-8量级,特征X射线的产额随入射离子的动能和势能(电荷态)的增加而增加。结论与传统的X射线产生方法不同,高电荷态离子可以激发重原子的内壳层特征X射线谱,其产额高,品质好。

关键词：高电荷态离子 X射线 X射线产额

^(152)Eu^(20+)与Au作用产生M-X射线的动能阈值

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原子核物理评论 2013年第1期30卷 63-66页

作者：梁昌慧张小安李耀宗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陕西咸阳712000 咸阳师范学院物理与电子工程学院陕西咸阳712000 中国科学院近代物理研究所甘肃兰州730000

测量了动能为2.0 MeV的高电荷态离子152Eu20+入射Au表面产生的Au的Mζ,Mα和Mδ特征X射线和Eu的Mα-X射线。对X射线产生的微观机制进行了初步分析,并通过半经典两体碰撞近似,估算了Eu20+与Au作用产生的Au的M-X射线和Eu的M-X射线的动能... 详细信息

测量了动能为2.0 MeV的高电荷态离子152Eu20+入射Au表面产生的Au的Mζ,Mα和Mδ特征X射线和Eu的Mα-X射线。对X射线产生的微观机制进行了初步分析,并通过半经典两体碰撞近似,估算了Eu20+与Au作用产生的Au的M-X射线和Eu的M-X射线的动能阈值。此结果对高电荷态离子与固体表面相互作用的动力学过程的研究以及在辐射能量转换效率研究中如何选取合适的弹靶组合具有重要的参考价值。

关键词：高电荷态离子 X射线动能阈值

Bragg峰能区Xe^(20+)与不同靶作用产生的X射线

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物理学报 2021年第18期70卷 114-119页

作者：梁昌慧张小安周贤明赵永涛肖国青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 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

依托兰州重离子加速器国家实验室320 kV高电荷态离子综合研究平台,测量了动能为6.0 MeV的Xe^(20+)离子与V,Fe,Ni,Cu,Zn靶表面作用产生的特征X射线谱,分析了能量为1.60 keV的X射线的产生机制,并利用经典过垒模型计算了Xe^(20+)与不同靶... 详细信息

依托兰州重离子加速器国家实验室320 kV高电荷态离子综合研究平台,测量了动能为6.0 MeV的Xe^(20+)离子与V,Fe,Ni,Cu,Zn靶表面作用产生的特征X射线谱,分析了能量为1.60 keV的X射线的产生机制,并利用经典过垒模型计算了Xe^(20+)与不同靶作用时第一代空心原子在上表面的存在时间.结果表明:对于没有初始M空穴的Xe^(20+)离子与不同靶相互作用时,实验中没有观察到Xe的Mα X射线,而观察到了能量为Xe的Mα X射线的两倍的X射线,称此线为Xe的Mαα X射线,认为其是由Xe在靶的上表面的双电子单光子过程产生的.

关键词：高电荷态离子 X 射线布拉格峰能区双电子单光子

不同动能的^(129)Xe^(26+)与Au表面作用产生的X射线谱

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物理学报 2014年第16期63卷 135-140页

作者：梁昌慧张小安李耀宗赵永涛肖国青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

测量了动能为350—600 keV和1.8—3.9 MeV的129Xe26+入射Au表面产生的X射线谱.结果表明,350—600 keV的Xe26+仅激发出了Au的Mα特征X射线,而1.8—3.9 MeV的Xe26+可激发出Au的Mζ,Mα,Mγ和Mδ特征X射线.分析了X射线强度和产额比与入射... 详细信息

测量了动能为350—600 keV和1.8—3.9 MeV的129Xe26+入射Au表面产生的X射线谱.结果表明,350—600 keV的Xe26+仅激发出了Au的Mα特征X射线,而1.8—3.9 MeV的Xe26+可激发出Au的Mζ,Mα,Mγ和Mδ特征X射线.分析了X射线强度和产额比与入射离子动能的关系,并估计了Xe26+激发Xe的L-X射线的动能阈值.

关键词：高电荷态离子 X射线产额动能阈值

高电荷态离子^(129)Xe^(28+)与Au和Mo表面作用产生的X射线谱

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原子核物理评论 2007年第3期24卷 214-217页

作者：梁昌慧张小安肖国青西北工业大学电子信息学院陕西西安710072 咸阳师范学院物理学系陕西咸阳712000 中国科学院近代物理研究所甘肃兰州730000

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... 详细信息

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。

关键词：高电荷态离子 X射线产额

Eu20＋入射Au靶发射Eu L-X射线产额与动能的相关性

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物理学报 2014年第16期63卷 141-147页

作者：李耀宗张小安梁昌慧赵永涛周贤明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

探测了动能为3.0—6.0 MeV的Eu20+离子入射Au靶激发Eu的L-X射线谱,获得了射线产额与离子入射动能的实验关系.采用有心保守力作用下的两体碰撞模型,并考虑了离子的能损,计算了Eu离子与Au原子碰撞过程中单离子L壳层空穴的产额.根据离子L... 详细信息

探测了动能为3.0—6.0 MeV的Eu20+离子入射Au靶激发Eu的L-X射线谱,获得了射线产额与离子入射动能的实验关系.采用有心保守力作用下的两体碰撞模型,并考虑了离子的能损,计算了Eu离子与Au原子碰撞过程中单离子L壳层空穴的产额.根据离子L壳层空穴退激的荧光产额,给出了碰撞过程Eu单离子L-X射线产额与离子入射动能的理论关系.结果表明,射线产额的理论值与实验数据符合得较好.

关键词：离子动能荧光产额单离子X射线产额

近Bohr速度的^(152)Eu^(20+)入射Au表面产生的X射线谱

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物理学报 2013年第6期62卷 125-130页

作者：梁昌慧张小安李耀宗赵永涛梅策香程锐周贤明雷瑜王兴孙渊博肖国青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 中国科学院近代物理研究所兰州730000

测量了动能为2.0—6.0MeV的高电荷态离子152Eu20+入射Au表面产生的特征X射线谱,结果表明,相互作用不仅激发出了Au的Mζ,Mα和Mδ特征X射线,还激发出了Eu的MαX射线,且X射线总产额随入射离子动能的增加而增加.计算了Au的M壳层总的X射线... 详细信息

测量了动能为2.0—6.0MeV的高电荷态离子152Eu20+入射Au表面产生的特征X射线谱,结果表明,相互作用不仅激发出了Au的Mζ,Mα和Mδ特征X射线,还激发出了Eu的MαX射线,且X射线总产额随入射离子动能的增加而增加.计算了Au的M壳层总的X射线产生截面,并与理论模型的计算结果做了比较分析.

关键词：高电荷态离子 X射线产额截面

^(129)Xe^(q+)激发Mo表面产生的X射线谱

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物理学报 2010年第9期59卷 6059-6063页

作者：梁昌慧张小安李耀宗赵永涛肖国青咸阳师范学院物理系咸阳712000 中国科学院近代物理研究所兰州730000

研究了高电荷态离子129Xeq+(q=25,26,27)入射金属Mo表面产生的特征X射线谱.实验结果表明,在束流强度小于120nA条件下,高电荷态离子129Xeq+可以激发Mo的L壳层特征X射线谱.单离子X射线相对产额可达10-8量级,特征X射线的相对产额随入射离... 详细信息

研究了高电荷态离子129Xeq+(q=25,26,27)入射金属Mo表面产生的特征X射线谱.实验结果表明,在束流强度小于120nA条件下,高电荷态离子129Xeq+可以激发Mo的L壳层特征X射线谱.单离子X射线相对产额可达10-8量级,特征X射线的相对产额随入射离子的动能和电荷态(势能)的增加而增加.通过Mo原子的Lα1特征X射线谱,利用Heisenberg不确定关系对Mo原子的第M能级寿命进行了估算.

关键词：高电荷态离子 X射线产额能级寿命