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氟离子碰撞引起铅原子L壳层X射线产生截面的实验测量

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内 ， ｂ原 子 发 射 Ｌ壳 层 ｘ 射线 产 生 截 面 随 入 射 离 子 能 量 的增 加 而 增 加 。利 用 Ｌ壳 层 的 辐 射 跃 迁 几 率 、 Ｐ
Ｃ ｓｅ Ｋｒｎｇ跃 迁 率 和 Ｌ亚 壳 层 的荧 光 产 额 将 平 面 波 波 恩 近 似 （ ＷＢ 和 Ｅ Ｐ Ｓ 理 论 计 算 的 电 离 ｏ ｔｒ ｏ ｉ － Ｐ Ａ） Ｃ ＳＲ
吕 牛 ， 常宏伟 ， 张艳萍 ， 徐进章 ， 杜树斌
（． 州 大 学 核 科 学 与 技 术 学 院 ， 肃 兰 州 ７０ ０ ； ． 国原 子 能科 学 研 究 院 核 数 据 重 点 实 验 室 ， 京 １２ １ ） １兰 甘 ３００２ 中 北 ０ ４ ３
摘 要 ： 验 测 量 了 ２ ～ ５ Ｖ 的 Ｆ离 子碰 撞 Ｐ 实 Ｏ ０Ｍｅ ｂ原 子 产 生 的 Ｌ壳 层 Ｘ 射 线 ， 究 了 Ｐ 研 ｂ的 Ｌ各 支壳 层 ｘ 射 线 产 生 截 面 （ 、 （ 、（ Ｂ 、 Ｌ ） Ｌ ） Ｌ ） Ｌ ） （ 和 （ ） 入 射 离 子 能 量 的 关 系 。结 果 显 示 ： 本 能 区 范 围 Ｊ Ｌ。 与 在
ＩＵ ｕ ’，ＣＨ ＡＮＧ ｎ — ｉ，Ｚ ＡＮＧ ｈ ｐｎ ，ＸＵ ｉ—ｈ ｎ Ｎｉ 。 Ｈｏ ｇ ｗｅ Ｈ Ｙａ — ｉ ｇ Ｊｎ ｚ ａ ｇ ，ＤＵ ｈ — ｉ。 Ｓ ｕｂ ｎ
（ ． ｃ ｏ ｌ ｆ ｕ ｌａ ｃｅ ｃ ｎ ｃ ｎ ｌｇｙ，Ｌａ ｚ ｏ ｉｅ ｓｔ １ Ｓ ｈ ｏ Ｎ ｃｅ ｒＳ ｉｎ ｅａ ｄ Ｔｅｈ ｏｏ ｏ ｎ ｈ ｕＵｎ ｖ ｒｉｙ，Ｌａ ｚ ｏ ３ ０ ０，Ｃｈ ｎ ｎ ｈ ｕ７ ０ ０ ｉａ： ２ Ｃ ｉ ａＩ ｓｉｕｅｏ Ａｔｍｉ ｅ ｇ ． ｈ ｎ ｎ ｔ ｔ ｆ ｏ ｃＥｎ ｒ ｙ，Ｐ．０． Ｂｏ ７ — ９ ｔ ｘ ２ ５ ４ ，Ｂｅｊｎ ０ ４ ３ ｉｉ ｇ １ ２ １ ，Ｃｈ ｎ ） ｉａ
截 面转 换 为 Ｌ层 ｘ射 线 产 生 截 面 ， 与 实 验 结 果 相 比较 。结 果 表 明 ，（ 。 、 Ｌ ） Ｌ ） Ｉ 、 Ｉ ） 并 Ｌ） （ 、（ ８ 、（ ） （
实验 测 量值 与 Ｐ Ｂ 理 论 计 算 值 差 别 很 大 ， Ｃ Ｓ Ｒ 理 论 计 算 值 与 （ 实 验 值 符 合 很 好 ， Ｗ Ａ Ｅ Ｐ Ｓ Ｌ） 与 （ 、 Ｉ （ 口 的实 验 值 差 别 较 小 ， 与 （ 的实 验 值 差别 较 大 。 Ｉ） 但 Ｌ） 关键词 ： Ｌ壳 层 ｘ射 线 ； 生 截 面 ； 面 波 波 恩 近 似 理 论 ； Ｃ Ｓ Ｒ 理 论 产 平 Ｅ ＰＳ
中 图分 类 号 ： ６ ． １ ＴＩ５ ２ ３ 文献标志码 ： Ａ 文章 编 号 ：０ ０ ６ ３ （ ０ １ ０ — ２ ７０ １ ０ — ９ １ Ｌ＿ ｅ ｌＸ＿ ａ ｏ ｕ ｔｏ ｏ ｓ Ｓ ｃ ｉ ｎ ａ ｕ ｅ ｎｔｏ ＿ Ｓｈ ｌ 。 ｙ Ｐｒ ｄ ｃ ｉ ｎ Ｃｒ ｓ ｅ ｔｏ ｒ ｏ ｙ Ｆｌ ｏ ｉ ｏ ｍ ｂ ｒ ｆ Ｐｂ ｂ ｕ ｒ ｎｅ Ｉ ｎ Ｂｏ ａ ｄｍ ｅ ｔ ｎ
第４ 卷 第３ ５ 期
２ １年 ３ ０ １ 月
原 子 能
科 学 技
术
Ｖ ｏ１ ４ Ｎｏ． ． ５， ３
Ｍ ａ ．２ １ ｒ ０１
Ａ ｔ ｍ ｉ ｏ ｃ Ｅｎｅ ｇｙ Ｓｃｅ ｃ ｎｄ Ｔ ｅ ｈ ｌ ｙ ｒ ｉ ｎ ｅ ａ ｃ ｎｏ ｏｇ
氟 离 子 碰 撞 引 起 铅 原 子 Ｌ 壳 层 Ｘ射 线 产 生 截 面 的 实 验 测 量
Ａｂｓｒ ｃ ： Ｐｒ ｄｕ ｔｏｎ ｃ ｏ ｓ ｓ ｃ ｉ ｓ ｅ ｌ ｔａ ｔ ｏ ｃ ｉ ｒ ｓ ｅ ｔｏｎ ｏｆ Ｐｂ Ｌ－ ｈ ｌ Ｘ— ａ ｎｄ ｅ ｂ ０ ５ Ｍ ｅ Ｆ ｉ ｎ ｒ ｙ ｉ ｕｃ ｄ ｖ ２ — ０ Ｖ ｏ ｗａ ｅ ｓ ｅ ｓ ｍ ａ ｕｒ ｄ， ａ ｔ ｅ ｅ ａ ｉ ｓ ｉ ｒ ｙ ｐｒ ｄｕ ｔｏｎ ｒ ｓ ｓ ｃ ｉ ａ ｉ ｐ ｃ ｏ ｎｄ ｈ ｒ ｌ ｔｏｎ ｈ ｐ ｏｆ Ｘ— ａ ｏ ｃ ｉ ｃ ｏ ｓ ｅ ｔｏｎ ｎｄ ｍ ａ ｔｉ ｎ ｅ ｅ ｇ ａ ｅ ｅ ｅ ｔ ｄ Ａ ｔｔ ｅ ｓ ｍ ｅ ｔｍ ｅ，ｉ ｅ — ｈｅ ｌｉ ｎｉａ ｉ ｎ ｃ ｏ ｓ ｓ ｃ ｉ ｎｓｇｉ ｅ ｙ ｎ ｒ ｙ ｗ ｓｒ ｐｒ ｓ ｎ ｅ ． ｈ ａ ｉ ｎｎ ｒ ｓ ｌ ｏ ｚ ｔｏ ｒ ｓ ｅ ｔｏ ｖ ｎ ｂ
ｐｌｎｅ ｗａ Ｂｏ ｎ ａ ｐｒ ｘｉ ａ ｉ ａ — ｖｅ ｒ ｐ ｏ ｍ ｔｏｎ （ＰＷ ＢＡ ） ｔ ｏ ｙ ｎｄ ｔ ＥＣＰＳＳＲ ｔ ｅ ｙ ｗｅ ｅ ｈｅ ｒ ａ ｈｅ ｈ ｏｒ ｒ ｔａｎ ｆ ｒ ｅ ｏ ｒ ｓ ｏ ｍ ｄ ｔ Ｌ－ ｕ ｈｅ ｌＸ— ａ ｏ ｃ ｉ ｃ ｏｓ ｅ ｔｏｎ ｂｙ ｓｎｇ ｒ ｄ ａ ｉ ｅ ｒ ｎ ｉｉ ｎ ｓ ｂｓ ｌ ｒ ｙ ｐｒ ｄｕ ｔｏｎ ｒ ｓ ｓ ｃ ｉ ｕ ｉ ａ ｉ ｔｖ ｔ ａ ｓｔｏ ｐ ｏｂ ｂｉ ｔ ｒ ａ ｌ ｙ， Ｃｏ ｔ ｒ Ｋｒ ｎｉ ｔ ａ ｉｉ ｎ ｒ ｂａ ｉｉｙ ｎｄ ｌ ｏ ｅ ｃ ｎ ｅ ｅ ｄ Ｔｈ ｒ ｓ ｔ ｉ ｓ ｅ — ｏ ｇ ｒ ｎｓｔｏ ｐ ｏ ｂ ｌｔ ａ ｆｕ ｒ ｓ ｅ ｃ ｙｉｌ ． ｅ ｅ ｕｌｓ ｗｅ ｅ ｏ ｐ ｒ ｄ ｒ ｃ ｍ ａ ｅ ｗｉｈ ｈｅ ｘ ｒｍｅ ａ ｒ ｓ ｔ ． Ｉ ｓ ｗｓ ｈａ ｒ ａ ｏ ａ ｅ ｇｒ ｅ ｅ ｔ ｔ ｅ ｐｅ ｉ ｎｔ ｌ ｅ ｕｌｓ ｔ ｈｏ ｔ ｔ ｅ ｓ ｎ ｂｌ ａ ｅ ｍ ｎｔ ｂｅ ｗｅ ｎ ｔ ｏ ｙ ａ ｄ ｅ ｅ ｉ ｎ ｉ ｏ ｅ ｖｅ ｔ ｅ ｈｅ ｒ ｎ ｘｐ ｒｍｅ ｔ ｓ ｂｓ ｒ ｄ， ａ ｈｅ ＥＣＰＳＳＲ ｈｅ ｙ ｓ ｌ ｅ ｔ ｈｅ ｎｄ ｔ ｔ ｏｒ ｉ ｃｏｓ ｒ ｏ ｔ

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电子碰撞引起的铜元素K壳层电离截面的测量与修正

电子碰撞引起的铜元素K壳层电离截面的测量与修正

第12卷　第5期强激光与粒子束V o l.12,N o.5 2000年9月H IGH POW ER LA SER AND PA R T I CL E BEAM S Sep.,2000　文章编号:　1001—4322(2000)05—0601—04电子碰撞引起的铜元素K壳层电离截面的测量与修正①周长庚,　付玉川,　安　竹,　罗正明(四川大学原子核科学技术研究所,成都,610064) 摘　要:　在电子碰撞的情形下,通过对铜靶的特征X射线测量,从而推算出它的K壳层电离截面。

在实验中采用了薄靶厚衬底新方法。

通过电子输运计算,由厚衬底产生的反射电子对计数的影响得以修正。

用蒙特卡罗技术对质量厚度为23Λg c m2的铜靶的多次散射影响作了修正。

关键词:　电离截面;　薄靶厚衬底;　电子碰撞;　修正方法 中图分类号:　O56214 文献标识码:　A 可靠的内壳层电离截面数据是辐射物理、等离子体物理、宇航研究、电子探针微量元素分析等领域的基本数据。

例如,在核聚变装置中对金属杂质绝对含量的诊断就必须使用不同温度下能量小于50ke V 金属离子的K壳层电离截面数据。

然而,由实验测定的电子碰撞引起的K壳层电离截面数据很少[1]。

而且,有些数据各家的测量结果分散性较大。

究其原因,主要是制备薄靶的困难。

所谓靶的厚薄是相对入射电子的能量E和穿过薄靶的能量损失∃E而定的,一般认为∃E E<0.005是薄靶。

很多元素很难加工成这样的薄靶。

即使可以制成,靶的厚度,均匀性也很难控制。

我们采用了在厚铝衬底上应用真空镀膜技术形成待测铜元素的薄层,解决了制靶的问题,称为薄靶厚衬底方法。

但是,厚衬底反射电子再电离使电离截面的测量误差增加10%～20%。

利用电子输运双群模型[2]对反射电子在K壳层电离事件所产生的影响进行修正,得到了比较精确的铜的K壳层电离截面的数据。

在制靶过程中,为了提高靶厚度和均匀性的测量精度,通常希望在满足薄靶条件的情况下靶的质量厚度大于20Λg c m2,由于多次散射的几率与靶原子序数的平方和靶测量厚度成正比,因此电子在质量厚度为23Λg c m2的铜靶内的多次散射影响已不容忽略,其结果导致特征X射线计数的增加。

离子与分子碰撞的电荷转移截面测量

离子与分子碰撞的电荷转移截面测量

离子与分子碰撞的电荷转移截面测量离子与分子碰撞的电荷转移截面测量涉及多体动力学，离子与原子分子之间的库伦作用，电子之间的库伦作用等，具有重要的研究意义。

分子，得到单电子与双电子转移产物Xe19+、本实验采用ECR离子源Xe20+轰击N2Xe18+和气室气压关系，计算得到单电子与双电子的电荷转移截面，再利用COB经典过垒模型模型进行修正。

关键词：离子-分子碰撞，电荷转移，COB经典过垒模型模型修正第一章绪论1.1 离子与原子（分子）碰撞的基本概述高电荷态离子是指处于高度带电状态的离子，很高能量的相撞或是吸收高能量的光子让这些离子损失许多的电子，在实验室中能通过重离子加速器和电子束离子阱来产生及研究。

离子与分子碰撞涉及多体动力学，离子与原子分子之间的库伦作用，电子之间的库伦作用等，具有重要的研究意义。

离子与分子碰撞的电荷转移截面测量对于碰撞动力学的基础研究很重要，而且这些截面在人工等离子体、天体等离子体、各种能量交换过程、离子束辐照等的研究都非常关键。

1.2离子--原子（分子）碰撞反应过程高电荷态离子与原子碰撞可以表示为：A q++B→A(q-k)++B l++(l-k)e- (1)其中 q 是入射离子的电荷数；k 是俘获电子的数目；l 是靶原子失去的电子数；(l -k)是发射电子数。

从实验探测和理论分析的角度,离子一原子碰撞反应过程可以分以下四种情况进行描述:(1)直接电离过程:k=0,l≥1,即入射离子不发生俘获,只是扰动靶原子并使靶电离l个电子。

(2)纯电子俘获过程:k=l,k≥1,在碰撞过程中,有l个电子从靶原子转移到入射离子,但没有电子出射。

(3)转移电离过程:l-k≥1,k≥1,在入射离子从靶原子俘获了k个电子的同时,靶原子还有l-k个电子被电离并逸入真空。

(4)入射离子电子损失过程:k≤-1,l≥O,即入射离子在碰撞过程中失去了一k 个电子,入射离子电子损失过程往往伴随着靶原子的电离过程。

L壳层Al激光等离子体X射线光谱的实验测量和理论计算

L壳层Al激光等离子体X射线光谱的实验测量和理论计算

第 ２ ３卷 第 ７期 ２１ ０ １年 ７月
强 激 光 与 粒 子 束
Ｈ Ｉ Ｈ ＰＯ Ｗ ＥＲ ＬＡ ＳＥＲ Ａ Ｎ Ｄ ＰＡ ＲＴ Ｉ Ｇ ＣＬＥ ＢＥＡ Ｍ Ｓ
Ｖ ｏ１ ２ ． ３， Ｎ Ｏ ７ ．
Ｊ ．，２ １ ｕ１ ０ｌ
文 章 编 号 ： １ ０ ３ ２ ２ １ ） ７１ ４ —４ ０ １４ ２ （ ０ １ ０ ８ ９０
包 括 Ｆ ｏ ｓ ｉｈ ｒ的 多 组 态 ＨａｒｅＦ ｃ 方 法 、 ｏ ｎ ｏ 的 二 次 多 组 态 微 扰 法 、 ｔｎ ａｌ ｒｅｅＦｃ ｅ ｔ — ｏｋ ｅ Ｊ ｈ ｓｎ Ｓａ ｃ ｉ ｅ的 Ｒ 矩 阵 方
法 。、 ｌ Ｔｕｌ ｙ的相对论 的 Ｇ ａ ｔ 法［ 以及 Ｇ ｌｖｓ的组态 相 互作 用 方 法 ｊ而 在实 验 方 面 尚未 见相 关文 献 报 ｒｎ 方 ９ ｊ ａａ ｉ ， 道 。本工 作在 星光 Ⅱ激 光装置 上开展 了铝 激光 等 离 子 体 的发 射谱 实 验研 究 ， 平 场 光 栅谱 仪 测 量 了 Ａｌ 子 用 离 在 ３ ｍ 范 围的 Ｘ射线 谱 ； 用 Ｃ ｗａ ～６ｎ 采 ｏ ｎ程序提 出的准相 对论 多组 态理论 ， 细 汁箅 了 Ａ１ 详 的类 Ｉ 到类 Ｂ离 ． ｉ 子 共振跃 迁波 长 、 迁几 率和 振子 强度 ， 实验 测量 的光 谱进行 了辨识 。 跃 对
Ｌ 壳 层 Ａｌ 光 等 离 子 体 ห้องสมุดไป่ตู้ 射 线 光 谱 激 的 实 验 测 量 和 理 论 计 算
胡 峰 ， 杨 家敏 ， 张继 彦 王传珂 ， 蒋 刚 赵 阳 于新 明 熊 刚 ， ， ， ，
（ ． 中 国工 程 物 理研 究 院 激 光 聚 变 研 究 中 心 ，四川 绵 阳 ６ １ ０ ； ２ １ ２ ９ ０ ．四川 大 学 原 子 与分 子 物 理 研 究 所 。 都 ６ ０ ６ ） 成 １ ０ ５
原子物理X射线

原子物理X射线


W.K.伦琴，德（1845-1923） 第一张诺贝尔物理学奖奖状（1901）
伦琴无条件地把X射线的发现奉献给人类，没有申请专利。
(a)第一张X光相片—— 伦琴夫人的左手
(b)现代的X光照片
X射线下……
二、X射线的分类
硬X射线 0.01 1 软X射线 10(Å) λ
X射线波长范围及其大致分类 硬X射线：波长较短，能量较高，穿透力较强，适用 于金属的无损探伤及相关分析。
对于Kα线的莫塞莱经验公式：（两种表示法）
K 0.248 1016 ( Z 1) 2 (Hz ) 1 3 2 1 2 E Rhc ( Z 1 ) ( ) 13 . 6 ( Z ) K 12 2 2 4
屏蔽常数 1
激发电子的屏蔽常数σ与电子所在壳层n有关。
min
据此式，若测出外加 高压则可精确地测出h
min
1.24 (nm) V (kV )
(1)
上式最早是在实验工作中，从实验数据的总结得到
的。需要指出的是，解释光电效应的Einstein方程是：
பைடு நூலகம்
1 2 当金属的逸出功很小时，近似的有： h mv 2
这与(1)式在形式上是完全相同的。 因此，X射线连续谱可称为光电效应的逆效应。
线的光子能量高，波长就短，所以波长依次变化，不具有周
期性。
三、莫塞莱定律
莫塞莱定律反映的是各元素标识谱的频率与Z的近似关系, 第一次提供了精确测量Z的方法。
1913年，英国物理学家Moseley通过对不同元素(不同Z)的 X射线标识谱加以分析 (共分析了从钴到金的 38种元素 )，发现 一个规律：对同一线系的某条谱线来说，不同元素的X射线频 率的平方根与原子序数Z成线性关系。