氦原子与非全裸氟离子碰撞过程中多重电离的研究

用飞行时间符合技术测量了１．５－７．５ＭｅＶ非全裸氟离子与氦原子碰撞引起的氦的双、单重电离相对截面比，对非全裸离子核外电子对碰撞过程的影响进行了讨论。对碰撞系统还进行了多体经典轨道蒙特－卡罗模拟，得到氦的双、单重电离绝对截面，并对结果进行了讨论     

中低能非全裸C离子与He原子的碰撞研究

采用反冲离子飞行时间-散射离子位置灵敏符合测量技术，测量了能量范围在0.7v₀—4.4v₀(v₀为玻尔速度)的碳离子C^q+(q=1—4)与He原子碰撞过程不同出射道靶原子的双电离与单电离截面比R，包括入射离子不损失电子(直接电离)的出射道(R_q,q),入射离子俘获一个电子的出射道(R_q,q-1)和入射离子损失一个电子的出射道(R_q,q+1)，并研究了R随入射C离子的能量及电荷态的变化关系.实验表明，对给定电荷态的入射离子，靶原子的双电离与单电离截面比R与出射道有很强的依赖关系，即R_q,q<R_q,q+1<R_q,q-1.直接电离出射道截面比R_q,q与入射离子电荷态几乎无关，而入射离子俘获一个电子的出射道和损失一个电子的出射道靶原子双电离与单电离截面比R_q,q-1和R_q,q+1却与入射离子电荷态有很强的关系.采用原子极化理论和电子屏蔽与反屏蔽作用对实验结果进行了解释. 关键词： 离子-原子碰撞 电离 截面比     

Cq+(q=1-4)与He,Ne,Ar碰撞的电子损失截面测量与研究

在中能区测量了C^q+(q=1-4)与He,Ne,Ar气体原子碰撞的电子损失截面,计算分析了入射离子损失两个电子与一个电子的总截面比 R₂₁. 单反应道分析无法完全解释所有实验结果,必须同时考虑入射离子的电子损失、电子俘获和靶原子电离各种出射道间的耦合作用. 对于不同靶原子的碰撞,入射离子损失一个电子和两个电子的速度阈值可以由屏蔽和反屏蔽理论解释. 然而,该理论不能完全解释截面比 R₂₁ 关键词： 离子-原子碰撞 截面 电子损失     

氧离子与氦、氖原子碰撞中转移电离过程的研究

采用位置灵敏探测和散射离子-反冲离子飞行时间测量技术,测量了氧离子与氖和氦原子碰撞过程中转移电离截面与单电子俘获截面之比.通过比较发现测量结果与文献结果的趋势一致,并对测量结果进行了讨论.     

类氦C离子诱发不同金属厚靶原子的K-X射线

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.     

O3+与氦原子碰撞过程的CTMC计算

应用经典径迹蒙特卡罗方法研究了O3+离子与氦原子碰撞的各种反应过程.基于使用多个系统总能量U值,对初始电子的微正则分布进行了优化,使其更接近于量子力学的径向空间分布.作为检验,首先在独立电子模型近似下计算了He2+与氦原子碰撞的各种反应过程,通过与实验的比较,发现对氦原子靶,优化极大地提高了计算精度.计算了O3+与氦原子随入射离子能量变化的各种反应过程截面,特别是单电子丢失、双电子丢失的总截面,以及转移电离截面与单俘获截面的比值,并与实验进行了比较,发现单双电子丢失截面与实验符合得很好,但在大于200 keV/u的能区,转移电离截面与单俘获截面的比值与实验有较大的差距,这表明独立电子模型需要进一步改进.     

O3+与氦原子碰撞过程的CTMC计算

应用经典径迹蒙特卡罗方法研究了O³⁺离子与氦原子碰撞的各种反应过程.基于使用多个系统总能量U值，对初始电子的微正则分布进行了优化，使其更接近于量子力学的径向空间分布.作为检验，首先在独立电子模型近似下计算了He²⁺与氦原子碰撞的各种反应过程，通过与实验的比较，发现对氦原子靶，优化极大地提高了计算精度.计算了O³⁺与氦原子随入射离子能量变化的各种反应过程截面，特别是单电子丢失、双电子丢失的总截面，以及转移电离截面与单俘获截面的比值，并与实验进行了比较，发现单双电子丢失截面与实验符合得很好，但在大于200 keV/u的能区，转移电离截面与单俘获截面的比值与实验有较大的差距，这表明独立电子模型需要进一步改进.     

惯性约束聚变应用中全套原子参数研制

基于Cowan的准相对论程序包,文中扩充和发展了一系列组态平均、单组态和多组态不同层次的程序包,计算惯性约束聚变数值模拟及光谱诊断中需要的各种原子参数.本文以类氢、类氦和类锂的氩原子离子为例,计算了主量子数n≤6所有组态平均层次相关的电子碰撞激发和电离,光激发和电离,自电离,辐射复合、双电子复合、三体复合过程截面和速率系数等全套原子参数.截面和速率系数被拟合成可以方便使用的解析公式.     

非全裸碳离子与氦原子碰撞过程中的多重电离研究

采用飞行时间符合技术测得１．５—７．５ＭｅＶ非全裸碳离子轰击氦原子，引起氦原子双重电离与单重电离的相对截面比。对碰撞过程进行多体经典轨道蒙特卡罗模拟，得到相应的Ｏｌｓｏｎ—Ｓｃｈｌａｃｈｔｅｒ曲线，结合本实验结果，给出非全裸碳离子引起氦原子双重电离和单重电离的绝对截面，并进行了讨论。     

C3+与Ne碰撞过程纯电离绝对截面的测量和研究

介绍了离子-原子碰撞过程中双微分绝对截面的计算方法.利用符合技术测量了中能区C³⁺+Ne碰撞系统的纯电离微分绝对截面. 将实验结果与多体经典蒙特卡罗方法计算结果进行对比后发现，纯电离截面随入射能量变化的趋势基本一致，对理论与实验产生差异的原因作了分析. 对多重电离的电离机制分析表明：高价态的反冲离子主要来自于俄歇贡献；随着入射能量的升高，电子-电子间的库仑作用也逐渐显现. 此实验方法可以用于相同实验装置上的各种反应出射道的绝对截面测量，入射离子种类及入射离子能量范围将得到拓展. 关键词： 离子-原子碰撞 绝对截面 纯电离     

The effective charge effect in partially stripped ion-helium collisions

The double and single ionization cross section ratios of helium by partially stripped carbon, oxygen and fluorine ions are measured for projectile charge states ranging from +1 to +4 and impact energies from 1.5 MeV to 7.5 MeV. The effective charge effect in partially stripped ion-helium collisions is studied. It is found that the effective charge q_eff increases as the impinging energy increases and q _eff shows a modest dependence upon the projectile charge state in the present energy range. The projectile charge state, projectile energy, projectile and target electronic state dependences of the effective charge effect may be explained using orbital interpenetrating.     

The effective charge effect in partially stripped ion-helium collisions

The double and single ionization cross section ratios of helium by partially stripped carbon, oxygen and fluorine ions are measured for projectile charge states ranging from +1 to +4 and impact energies from 1.5 MeV to 7.5 MeV. The effective charge effect in partially stripped ion-helium collisions is studied. It is found that the effective chargeq _eff increases as the impinging energy increases andq _eff shows a modest dependence upon the projectile charge state in the present energy range. The projectile charge state, projectile energy, projectile and target electronic state dependences of the effective charge effect may be explained using orbital interpenetrating.     

Na离子和Cl离子引起He原子直接多重电离过程的研究

利用2～8 MeV的Naq+、Clq+(q=2,3,4,5)轰击氦原子,对碰撞的直接多重电离过程进行研究.实验采用反冲离子-散射离子飞行时间符合技术,通过反冲离子飞行时间谱区分不同价态反冲离子;利用静电偏转和位置灵敏探测技术区分不同电荷态散射离子;结合CAMAC-PC多参数获取系统得到一定价态散射离子所对应的反冲离子电荷态分布谱;经分析该谱得到直接多重电离截面与直接单电离截面之比R21.讨论了R21随入射离子速度和电荷态的变化关系.     

Theoretical determination of K X-ray transition energy and probability values for highly charged ions of lanthanum and cerium

The interaction between positronium and a helium atom is studied using the 5-body classical trajectory Monte Carlo method. We present the total cross sections for the dominant channels, namely for single ionization of the target, and ionization of the projectile, resulting from pure ionization and also from electron transfer (capture or loss) processes for 1–5.7 a.u. incident velocities of the positronium atom. Our results were compared with the calculated data using hydrogen projectiles having the same velocities as well as with the experimental data in collisions between H and He [R.D. DuBois, Á. Kövér, Phys. Rev. A 40, 3605 (1989)]. We analyze the similarities and deviations for ionization of helium atoms by positronium and hydrogen projectile impact.     

低能He2+-He碰撞体系转移电离机理的实验研究

利用冷靶反冲离子动量谱仪,对低能He²⁺-He碰撞反应中产生的反冲靶离子和炮弹离子进行了符合测量,根据反冲靶离子的动量,研究了转移电离过程中的电荷转移机理.实验结果表明：在20—40 keV能量范围内,靶原子上的一个电子俘获到炮弹离子的基态,另一个电子直接发射到靶的连续态的直接电离及另一个电子俘获到炮弹离子的连续态的过程(ECC)是最主要的转移电离机理,且ECC过程主要发生在大碰撞参数条件下;炮弹离子俘获两个电子处在双激发态的自电离过程的贡献很小. 关键词： 冷靶反冲离子动量谱仪 转移电离机理 离子原子碰撞     

Fully correlated electronic dynamics for antiproton impact ionization of helium

We present total cross sections for single and double ionization of helium by antiproton impact over a wide range of impact energies from 10 keV/amu to 1 MeV/amu. A nonperturbative time-dependent close-coupling method is applied to fully treat the correlated dynamics of the ionized electrons. Excellent agreement is obtained between our calculations and experimental measurements of total single and double ionization cross sections at high impact energies, whereas for lower impact energies, some discrepancies with experiment are found. At an impact energy of 1 MeV we also find that the double-to-single ionization ratio is twice as large for antiproton impact as for proton impact, confirming a long-standing unexpected experimental measurement.     

The direct ionization processes in the collisions of partially stripped carbon and oxygen ions with helium atoms at low-to-intermediate energies

The values of direct double- to-single ionization ratio R of helium atoms induced by C^q＋, O^q＋ （q = 1 -4） ions at incident energies from 0.2 to 8.5MeV are measured. Based on the existing model （Shao J X, Chen X M and Ding B W 2007 Phys. Rev. A 75 012701） the effective charge of the projectile is introduced to theoretically estimate the value of R for the partially stripped ions impacting on helium atoms. The results calculated from our ＂effective charge＂ model are in good agreement with the experimental data, and the dependence of the effective charge on the ionization energy of the projectile is also discussed qualitatively.     

Production of doubly charged helium ions by two-photon absorption of an intense sub-10-fs soft x-ray pulse at 42 eV photon energy

We report on the observation of doubly charged helium ions produced by a nonlinear interaction between a helium atom and photons with a photon energy of 42 eV which are generated with the 27th harmonic of a femtosecond pulse from a Ti:sapphire laser. The number of ions is proportional to the square of the intensity of the 27th harmonic pulse, and thus two-photon double ionization should be dominantly induced as compared with other nonlinear processes accompanying sequential ionization via a singly charged ion. This phenomenon is utilized to measure the pulse duration of the 27th harmonic pulse by using an autocorrelation technique, for the first time to our knowledge, and as a result a duration of 8 fs is found.     

近阈值下He原子的双电离实验反冲离子动量分析

利用最新发展起来的适用于低能电子入射的反应显微成像谱仪,对电子轰击He原子近阈值的双电离过程进行了研究,实验测量了反应后4个粒子的全部动量,获得了五重微分截面及出射粒子间的关联信息.着重分析了在入射电子束与出射电子构成的平面内,3个均分系统剩余能量的电子出射角关联关系,并与理论计算进行了比较.研究表明,当两个电子反向出射时,第3个电子垂直于这两个电子动量方向出射的几率最大.在1个电子垂直于平面出射时,通过理论计算结果与平面内出射角分布的比较,发现DS6C理论能够较好地描述实验结果.