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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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氖原子对2000 eV X射线激光透明的产生机制

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物理学报 2017年第15期66卷 97-104页

作者：冯雷蒋刚四川大学物理科学与技术学院成都610065 四川大学原子与分子物理研究所成都610065 四川大学高能量密度物理及技术教育部重点实验室成都610065

X射线自由电子激光与物质相互作用时出现了X射线透明现象,研究X射线透明现象的产生机制对理解X射线自由电子激光与物质相互作用过程具有重要参考价值.本文基于FAC(Flexible Atomic Code)程序计算的氖原子(离子)对2000 eV X射线的光电离... 详细信息

X射线自由电子激光与物质相互作用时出现了X射线透明现象,研究X射线透明现象的产生机制对理解X射线自由电子激光与物质相互作用过程具有重要参考价值.本文基于FAC(Flexible Atomic Code)程序计算的氖原子(离子)对2000 eV X射线的光电离截面和俄歇衰变速率,确定了不同通量密度下氖原子的主要电离方式;通过建立和解速率方程,得到了确定的电离方式中氖元素各电子组态数目比例随时间变化的公式,计算了氖原子在通量密度为2000和10000?^(-2)·fs^(-1)、持续时间为20 fs、光子能量为2000 eV的X射线激光照射下,任意时刻各主要电子组态的原子数目比例和总的氖原子平均光电离截面.建立了价电子完整的空心原子的数目比例随通量密度和曝光时间变化的公式.发现裸核和空心原子都会导致X射线透明,且选择恰当的通量密度和脉冲持续时间可以使价电子完整的空心原子数目比例达到极高.

关键词： X射线透明 X射线自由电子激光空心原子氖

^(129)Xe^(20+)入射Ta靶表面发射的紫外光谱线和X射线谱

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原子核物理评论 2023年第4期40卷 636-642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陕西省高等学校重点实验室陕西咸阳712000 中国科学院近代物理研究所兰州730000

利用动能100~500 keV和1.2~6.0 MeV的^(129)Xe^(20+)离子分别入射Ta靶表面,测量不同速度的入射离子与Ta表面相互作用过程中,激发原子或离子的复杂电子组态间跃迁辐射的光谱线。入射离子动能在100~500 keV范围,测量到Xe原子的多个高里德... 详细信息

利用动能100~500 keV和1.2~6.0 MeV的^(129)Xe^(20+)离子分别入射Ta靶表面,测量不同速度的入射离子与Ta表面相互作用过程中,激发原子或离子的复杂电子组态间跃迁辐射的光谱线。入射离子动能在100~500 keV范围,测量到Xe原子的多个高里德伯态(其价电子的主量子数分别为n=15,13,11,8)分别向低激发态5p^(5)(2P°_(3/2))6s退激辐射的紫外谱线。分析结果显示,随着入射离子动能的增加,高里德伯态Xe原子谱线的单粒子产额减小。在此碰撞过程中,激发的靶离子光谱线的单粒子产额随入射离子动能的增加而增加。在离子动能增加到1.2~6.0 MeV时,激发的Ta原子M_(α1),M_(α2)特征X射线的单粒子产额随入射离子的动能增加而增加。当入射离子动能为6 MeV时,测量到Xe^(20+)与靶原子Ta碰撞过程中Xe原子的L-X射线谱。

关键词：高电荷态离子空心原子紫外光谱线 X射线

近Bohr速度Xe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 2023年 90-97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中国科学院近代物理研究所

用动能一定的高电荷态129Xeq+(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5p5(2P°3/2)nl退激到组态5p5(2P°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... 详细信息

用动能一定的高电荷态129Xeq+(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5p5(2P°3/2)nl退激到组态5p5(2P°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

低能高电荷态离子与Cu表面碰撞产生的X射线谱研究

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低能高电荷态离子与Cu表面碰撞产生的X射线谱研究

作者：刘璇兰州大学

学位级别：硕士

高电荷态离子(Highly Charged Ions,HCI)入射固体表面过程中产生的空心原子的产生和退激、内壳层电离等物理现象具有学术意义,在材料加工、表面分析等领域具有潜在的应用价值。因此在过去的几十年里,许多研究小组通过实验探寻低速高电... 详细信息

高电荷态离子(Highly Charged Ions,HCI)入射固体表面过程中产生的空心原子的产生和退激、内壳层电离等物理现象具有学术意义,在材料加工、表面分析等领域具有潜在的应用价值。因此在过去的几十年里,许多研究小组通过实验探寻低速高电荷态离子入射固体表面时辐射的X射线来研究如中性化过程中离子动能、势能转移等特殊物理过程。随着人们对高电荷态离子与物质相互作用研究的深入,发现其在天体物理、原子分子物理、纳米材料制备等研究领域发挥着重要作用。尤其是在人们探寻天体物理的性质、规律进程中,发现宇宙空间中的许多星体内含有高电荷态离子成分,星体内部存在的高电荷态离子会与四周环绕的粒子相互碰撞,在这个过程中会有X射线产生,于是可以通过分析收集到的X射线信息了解其内部的构成和活动过程。本工作利用中国近代物理研究所的电子回旋共振离子源获得高电荷态N(q=3,5,6)离子和O(q=3,5,6,7)离子束流,经过聚焦和偏转后在真空靶室中与Cu靶作用,测量了X射线光谱。通过分析X射线数据,系统研究了入射离子动能、电荷态对作用过程中产生的X射线的影响,获得如下实验结果:(1)明确了低能高电荷态N(q=3,5,6)离子和O(q=3,5,6,7)离子与Cu表面作用辐射K-X射线的物理发射机制:对于在K壳层内不存在空穴的N(q=3,5)和O(q=3,5,6)离子来说,它们是通过与表面内Cu原子的近距离碰撞而发射K-X射线,X射线产额随入射离子的电荷态和动能增大而增大;而对N和O离子来说,它们在K壳层存在一个空穴,当其接近表面时,会形成表面上空心原子,而处于激发态的空心原子不稳定,会通过发射X射线的方式退激发,其X射线产额应随动能的增加而减小。分析实验结果知,O的X射线产额随离子动能增加有明显的减小趋势,但是N的X射线产额没有随入射离子动能增大而减小。(2)基于N(q=3,5)和O(q=3,5,6)的K-X射线产额,分别计算了N和O的实验电离截面,发现电离截面值随入射离子动能的增大有明显的增加趋势,且入射离子的电荷态对电离截面值没有明显影响,说明入射O离子的K壳电离是由于射入靶面内与靶原子的近距离碰撞造成的。还通过经典两体碰撞理论模型计算得到了电离截面理论值,发现电离截面的理论值与实验值较接近,二者均随动能增大有明显的增加趋势。同时,计算发现O(q=3,5,6,7)与Cu表面作用产生X射线具有动能阈值效应。(3)分析硅漂移X射线探测器收集到的O离子与Cu表面作用的K-X射线光谱,发现入射离子电荷态相同且动能不同的O(q=3,5,6,7)离子的K-X射线峰位的多普勒频移不明显。但入射离子动能均为10 ke V/q的不同电荷态O(q=3,5,6)离子的K-X射线峰位随入射离子的电荷态增加向高能方向移动。最后,本工作对理解离子与表面相互作用中形成的空心原子的退激过程具有重要研究意义。

关键词：高电荷态离子空心原子 X射线产额电离截面

^(126)Xe^(q+)轰击Al表面产生的原子和离子光谱线

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光学学报 2004年第5期24卷 713-717页

作者：张小安赵永涛李福利肖国青詹文龙西安交通大学应用物理系西安710049 中国科学院近代物理研究所兰州730000

报道了高电荷态离子12 6Xeq + (6≤q≤ 30 )入射到固体Al表面产生的 2 0 0～ 10 0 0nm波段的发射光谱的实验结果。实验表明 ,在弱束流 (nA量级 )高电荷态的情况下 ,通过入射离子与固体靶的相互作用可有效地产生原子和离子的复杂组态间... 详细信息

报道了高电荷态离子12 6Xeq + (6≤q≤ 30 )入射到固体Al表面产生的 2 0 0～ 10 0 0nm波段的发射光谱的实验结果。实验表明 ,在弱束流 (nA量级 )高电荷态的情况下 ,通过入射离子与固体靶的相互作用可有效地产生原子和离子的复杂组态间跃迁所形成的可见光波段的特征谱线 ,而且当入射离子的电荷剥离数超过一临界值后 (对Al,q=2 6 ) ,谱线相对强度突然显著增强。根据经典过垒模型COB(Theclassicover barriermodel) ,在入射离子的动能较小 (～ 1keV/u)的条件下 ,高电荷态离子与表面相互作用过程中电子的俘获或转移起着非常重要的作用 ,通过提高入射离子的电荷态可增强入射离子俘获电子的能力 ,显著增强激发粒子的光谱线的强度。

关键词：高电荷态离子相对强度空心原子原子光谱线离子光谱线氙离子

高电荷态离子Ar^(q+)与不同金属靶作用产生的X射线

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物理学报 2006年第5期55卷 2221-2227页

作者：杨治虎宋张勇陈熙萌张小安张艳萍赵永涛崔莹张红强徐徐邵健雄于得洋蔡晓红中国科学院近代物理研究所兰州730000 兰州大学现代物理系兰州730000 咸阳师范学院物理系咸阳712000

研究了高电荷态离子Arq+(q=16,17,18)入射金属Be,Al,Ni,Mo,Au靶表面产生的X射线谱.实验结果表明,Ar的Kα-X射线是离子在与固体表面相互作用过程中固体表面之下形成空心原子发射的.电子组态1s2的高电荷态Ar16+离子在金属表面中性化过程中... 详细信息

研究了高电荷态离子Arq+(q=16,17,18)入射金属Be,Al,Ni,Mo,Au靶表面产生的X射线谱.实验结果表明,Ar的Kα-X射线是离子在与固体表面相互作用过程中固体表面之下形成空心原子发射的.电子组态1s2的高电荷态Ar16+离子在金属表面中性化过程中,存在的多电子激发过程使Ar16+的K壳层电子激发产生空穴,级联退激发射Ar的Kα特征X射线.Ar17+离子在金属表面作用过程中产生的X射线谱形与靶材料没有明显的关联,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.

关键词：高电荷态离子空心原子多电子激发 X射线

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

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物理学报 2005年第8期54卷 3559-3564页

作者：张艳萍杨治虎杜树斌陈熙萌赵永涛张小安崔莹张红强徐徐邵健雄肖国青中国科学院近代物理研究所中国原子能科学研究院北京102413 兰州大学现代物理系兰州730000

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... 详细信息

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：作用过程表面相 x射线发射 Mo 类锂离子 Ar 电子回旋共振离子源兰州重离子加速器类氦入射离子国家实验室空心原子动能观测探测器靶原子势能