不同离子激发Au靶的多电离效应

重离子与固体表面相互作用时,会引起靶原子内壳层的电离,相应空穴退激过程中发射的X射线对研究重离子与固体表面的相互作用有着重要意义,可为相关研究提供基础数据.目前,在K和L壳层电离方面做了一些工作,而M壳层的研究较少,本文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,测量了不同能量的H~+, Ar~(8+), Ar~(12+), Kr~(13+)和Eu~(20+)离子与Au表面作用产生的特征X射线谱及其能移,计算了X射线的产额比值.结果表明:重离子引起了靶原子内壳层的多电离,多电离效应使Au的MX射线有不同程度的能移;多电离程度取决于入射离子能量、离子的原子序数和其外壳层的空穴数量.     

裸核离子与中性原子碰撞电离过程的理论研究

基于处理裸核离子与中性原子碰撞电离过程的OBKN和ECPSSR理论模型,系统计算了不同裸核离子与中性原子碰撞K壳层电子俘获截面和直接电离截面,并与其它文献已有的理论和实验结果进行了比较.研究结果表明:碰撞能量较低时,电子俘获截面大于直接电离截面,随着碰撞能量的增加,电子俘获截面和直接电离截面均是先增大后减小且直接电离截面减小地非常缓慢,高能时,直接电离截面大于电子俘获截面.当入射炮弹离子速度接近0.67倍靶原子K壳层电子速度时,电子俘获截面达到最大值,而当入射炮弹离子速度接近靶原子K壳层电子速度时,直接电离截面达到最大值.     

裸核离子与中性原子碰撞电离过程的理论研究

基于处理裸核离子与中性原子碰撞电离过程的OBKN和ECPSSR理论模型,系统计算了不同裸核离子与中性原子碰撞K壳层电子俘获截面和直接电离截面,并与其它文献已有的理论和实验结果进行了比较.研究结果表明：碰撞能量较低时,电子俘获截面大于直接电离截面,随着碰撞能量的增加,电子俘获截面和直接电离截面均是先增大后减小且直接电离截面减小地非常缓慢,高能时,直接电离截面大于电子俘获截面.当入射炮弹离子速度接近0.67倍靶原子K壳层电子速度时,电子俘获截面达到最大值,而当入射炮弹离子速度接近靶原子K壳层电子速度时,直接电离截面达到最大值.     

应用ECPSSR理论研究重离子引起原子的内壳层电离

ECPSSR理论是解释离子-原子碰撞内壳层电离最成功的理论之一.我们用VISUAL FORTRAN编写了ECPSSR理论计算程序,修正了ISICS程序中的错误,本程序可以对各种入射离子与靶原子的组合进行计算,给出K,L,M的壳层及次壳层电离截面以及相应的X射线产生截面,并根据需要选择是否对入射离子运动进行相对论修正.采用所编写的程序计算了一些碰撞体系的电离截面和X射线产生截面,并与其他程序的计算结果和实验数据分别进行了比较.     

基于双激发态对稠密等离子体中双电子复合速率系数的研究

讨论了稠密等离子体中双电子复合速率系数的计算方法,推导出了在双激发态间跃迁过程和关于双激发态的碰撞电离和自电离过程的影响下双电子复合速率系数作为关于电子密度函数的计算公式,并以类氖镍离子为例进行了计算.计算结果展示了双电子复合速率系数随电子密度增大的具体变化趋势.此外,还给出了在不同原子过程影响下双电子复合速率系数的数据,并进行了分析.     

改进的屏蔽氢离子模型

把Ｒ．Ｍｏｒｅ屏蔽氢模型中的内、外屏蔽概念融子Ｓｌａｔｅｒ单电子屏蔽模型之中,由此给出了具有内、外屏蔽概念的单电子势函数,在内屏蔽电荷的基础主相对论修面,其中量子修正△ｍｌ的值可从等电子系列实验抛物线公式中推算出来,从上述几方面改进了习蔽氢离子模型。大量计算结果表明,改进的屏蔽离子中较好地计算出离子的电离势,尤其是对高Ｚ高离化离子遥电离力次壳层能量改进模型计算的结果能与ＭＣＤＦ的结果相符。     

用改进的屏蔽氢离子模型计算离子的能量

:用改进的屏蔽氢离子模型[1]计算了离子的电离势和次壳层能量。大量计算数据表明,改进模型计算的结果在低Z低离化时与实验相符;在高Z高离化时与MCDF的结果相符,从而弥补了R.M.More屏蔽氢离子模型、Slater单电子模型、WBEPM模型的不足。     

The energies of ions calculated by the improved screened hydrogenic ionization model

:用改进的屏蔽氢离子模型[1]计算了离子的电离势和次壳层能量。大量计算数据表明,改进模型计算的结果在低Z低离化时与实验相符;在高Z高离化时与MCDF的结果相符,从而弥补了R.M.More屏蔽氢离子模型、Slater单电子模型、WBEPM模型的不足。     

Al~(10+)的电子碰撞电离及有关过程

用扭曲波方法计算Al~(10+)基态在Is~22s的Is,2s电子和第一激发态Is~22p的2p电子的电离截面以及基态的总电离截面(包括内壳层激发自电离).入射电子能量(?)(即(?)以2s电离能I_(2s)为单位)为1.05,1.125,l.25,1.5,2.25,4……同时计算出了电离阈值以下的激发截面(乘以所谓态密度),实现了在电离阈值处与阈值以上电离能量微分截面光滑联接;计算了光电离截面积分值,实现了在入射电子能量趋于无穷时与电子碰撞电离截面衔接.计算结果与其他方法进行了比较. 关键词：     

凝聚态物质状态方程的一个数值模型

建立了凝聚态物质的一个三项式状态方程：以Faussurier平均原子模型为基础计算电子热压和电子热能;以Cowan模型为基础计算离子热压和离子热能;用基于实验数据的半经验拟合公式计算物质的冷压和冷能。用实验数据检验了用平均原子模型计算的平均电离度。将状态方程与Hugoniot关系式相结合,计算了Be和Al的冲击绝热曲线,结果充分地展现出电子在高温、高密度条件下的壳层结构效应。     

Al的能量吸收边缘和电子粒子数布居分析

给出了Al电子能量损失谱吸收边缘的理论解释、电子粒子数布居分析及不同散射分截面计算结果的比较.能量吸收边缘被归一化为每原子每电子伏的散射截面.对散射截面的贡献来自三个方面.第一是来自应用推广的Hückel带模型得到的电子从内层向价层的跃迁;第二是来自利用电子气模型得到的电离末态;第三是来自激发原子附近的原子产生的外行平面波弹性反向散射.理论计算结果与实验得到的电子能量损失谱符合较好. 关键词：     

高能脉冲C~(6+)离子束激发Ni靶的K壳层X射线

精确测量离子与原子碰撞引起的靶原子内壳层电离截面,对研究原子内壳层过程以及建立合适的理论模型具有重要的意义.现有的实验数据和理论模型大都集中在中低能区,高能区由于受到实验条件的限制,几乎没有相关实验数据的报道,哪种理论更适合描述高能重离子入射的靶原子内壳层电离截面,还需要进行深入的实验研究.采用电子冷却存储环提供能量分别为165,300,350,430 MeV/u的C~(6+)离子束轰击Ni靶,测量Ni的K壳层X射线.分析了实验中探测到的Ni的K_β和K_α射线强度比,发现入射粒子能量的变化对该强度比影响不明显.分别应用两体碰撞近似(BEA)、平面波玻恩近似(PWBA)和ECPSSR理论对Ni的K壳层X射线的产生截面进行理论计算,并将理论结果与实验结果进行比较.     

Near-threshold electron-impact ionization of magnesium

The effective electron-impact ionization cross section of the magnesium atom is studied in detail in the energy range from the ionization threshold to 16 eV. A large number of particular features caused both by atomic autoionization states and by the formation and decay of a short-lived state of the negative ion of the magnesium atom are revealed. These particular features are identified using experimental and theoretical data on the photoionization (photoabsorption) and on the spectra of ejected electrons.     

近Bohr速度I20+离子在不同靶面上的L壳层X射线辐射

在兰州重离子加速器国家实验室,利用硅漂移X射线探测器探测了4.5 MeV I20+离子入射到Fe,Co,Ni,Cu,Zn靶表面时产生I的L壳层X射线.实验观察到Ll,Lα1,2,Lβ1,3,4,Lβ2,15,Lγ1,Lγ2,3,4,4,等6组分辨较好的谱线,各分支X射线的能量发生了蓝移;Lβ1,3,4,Lβ2,15与Lα1,2谱线的相对强度比随靶原子序数的增大基本线性增加,Ll与Lα1,2,Lγ2,3,4,4,与Lγ1 X射线的相对强度比近似与靶原子序数的平方成正比.分析表明,玻尔速度附近能量的低速高电荷态离子与固体靶原子碰撞产生的内壳层过程存在直接库仑电离和电子俘获的双重综合作用,这使得内壳层X射线发射时,外壳层仍存在多个空穴,导致辐射X射线的频移和分支比的变化.     

Internal conversion in hydrogen-like ions

The probability of internal gamma-ray conversion is theoretically investigated for hydrogen-like ions versus the corresponding neutral atoms. The relevant calculations are performed by the relativistic Dirac-Fock method. The results reveal that the effect of multiple ionization on the coefficients of internal conversion in the K shell is maximal near the ionization threshold and for transitions of high multipole order, where this effect can be as great as a few orders of magnitude. The distinction between the coefficient of internal conversion in the K shell of a neutral atom and that in the respective hydrogen-like ion decreases with increasing transition energy, but it remains sizable for transitions of practical importance. It is found that the ionization of an atom to a hydrogen-like ion with allowance for conversion in external atomic shells may change significantly (by up to eight orders of magnitude) the lifetime of the nucleus being considered. The predicted effects can be observed in experiments with beams of relativistic heavy ions.     

Ar原子序列双光双电离产生光电子角分布的理论计算

基于多组态Dirc-Fock方法和密度矩阵理论,给出了原子序列双光双电离光电子角分布的计算表达式,发展了相应的计算程序.利用该程序对Ar原子3p壳层序列双光双电离过程进行了理论研究,给出了光电离的总截面、磁截面、剩余离子取向以及光电子角分布的各向异性参数与入射光子能量的函数关系.结果显示在光电离截面的Cooper极小位置附近取向参数出现极大值,而光电子角分布的各向异性参数在该位置附近出现极小值.进一步给出了33.94和55.34 eV光子能量下序列双光双电离过程中第一步的Ar原子和第二步的Ar^+离子3p壳层光电子角分布,分析了序列双光双电离光电子角分布与单光电离光电子角分布的差异.将计算结果与文献已有的数据进行了比较,具有很好的一致性.本文的研究结果对揭示光与物质相互作用的非线性动力学机制具有重要的参考价值.     

Transfer ionization in isocharge sequence ion and Ne collisions

The dependence of the ratio R1 for transfer ionization to single capture for Cq+, Nq+, Oq+, Neq+ ions on Ne target upon the electronic structure of the projectile is studied. For Aq+-Ne collisions the ratio R1 decreases as the atomic number Z of the projectile increases for q=4,5,6,7 sequences which provides strong evidence for the increase of the binding energy of the target valence electron after single electron capture. The increase in binding energy depends both upon the atomic number of the projectile and the target atom.