基于微通道板的二维成像探测器

本文介绍了基于微通道板的二维成像探测器的基本原理、结构,制作了有效面积直径达70毫米的微通道板延迟线探测器,并利用辐射源对研制的探测器位置分辨等性能进行了测试,得到的最好位置分辨为0.1毫米;讨论了进一步优化探测器性能的方法.     

低能Ar9+离子与Na原子碰撞反应中的多电子转移过程

利用近代物理研究所新建的原子物理实验平台,采用位置灵敏探测和散射离子-反冲离子飞行时间符合技术,研究了180 keV的Ar9+离子与Na原子碰撞中的多电子转移过程,对实验结果做了分析和简单的讨论,并同修正后的分子库仑过垒模型结果进行了比较.     

低能He~(2+)入射He原子转移电离实验中出射电子成像研究

利用反应显微谱仪对70keV He2+-He转移电离过程中的出射电子进行了成像,研究了出射电子的空间速度分布特征.结果表明:电子主要集中在散射平面内;在散射平面内,电子速度分布介于零与入射离子速度Vp之间(即前向出射)且在散射离子和靶核核间轴处有一极小值,呈现出典型的双峰结构.出射电子的上述分布特征可由出射电子波函数σ振幅和π振幅的干涉进行定性解释,σ振幅和π振幅对出射电子波函数的贡献与碰撞参数相关.在小碰撞参数下,π振幅的贡献更加明显;而在大碰撞参数下,σ振幅的贡献更加显著.     

纳秒激光诱导C60分子碎裂中轻碎片离子C+n(n《30)的产生机理研究

采用飞行时间质谱计测量了纳秒激光诱导C60分子碎裂中轻碎片离子C n(n≤11)的初始平均动能,结果显示轻碎片离子具有相同的初始平均动能(约为0.34 eV),并且该动能在一定范围内不随激光通量的变化而明显改变.结合前人的实验结果,对纳秒激光诱导C60分子碎裂中轻碎片离子C n(n<30)的主要产生模式作了新的阐述,即C60分子级联发射15个C2分子和一个电子形成自身不稳定的C 30离子,在皮秒时间尺度内C 30离子的笼形结构塌陷,进而轻碎片离子产生.     

粒径对激光驱动颗粒溅射动力学特征的影响

激光脉冲辐照材料靶面产生的等离子体的演化过程会对靶面施加一脉冲式冲击压.当被辐照的靶材为离散颗粒堆积物时,激光冲击压在靶面能够驱动颗粒发生溅射现象.本文选用中值直径分别为84, 109, 184,234μm且具有窄粒径分布的干燥石英砂堆积形成离散颗粒靶,并采用波长为1064 nm的Nd:YAG纳秒激光脉冲与其相互作用产生的冲击压驱动石英颗粒发生溅射,同时通过高速摄像机记录溅射过程,研究了粒径对激光驱动颗粒溅射动力学特征的影响.通过分析高速影像发现,激光驱动的颗粒溅射在时间尺度上可以分为两个特征明显的过程,即持续百微秒垂直于靶面方向的快速早期溅射过程和持续几十毫秒扇形颗粒帘结构的慢速后期溅射过程.前者对应的颗粒出射动能呈现出了随粒径的增加而增大的趋势,后者对应的沿径向扩张的帘底直径D随时间t的演化规律遵循点源模型的描述:D(t)=αt~β,系数α的拟合值随粒径的增加而减小,幂指数β的拟合值却呈现出了随粒径增加而增大的趋势.通过细致考虑粒径依赖的颗粒在气流中的冲量耦合效率,以及粒径依赖的激光与颗粒靶相互作用产生的等离子体特征,对以上实验观察给予了合理的解释.本研究加深了人们对激光驱动颗粒溅...     

高电荷态离子引起的富勒烯禹子的碎裂

离子在与富勒烯的相互作用过程中会导致C60分子的激发。处于低激发态的C60^r＋离子通过发射中性C2分子或带电的轻团簇碎片Cn^＋等非对称碎裂方式来耗散激发能，但如果激发能很高，笼形的C60^r＋离子可能会彻底崩溃，而发生多重碎裂。C60^r＋离子的碎裂过程与其电荷态r及分裂势垒密切相关。低电荷态的C60^r＋（r≤3）离子蒸发一个C2分子需要克服10．3eV左右的势垒。随着电荷态的升高，发射带电的Cn^＋会变得越来越容易，并逐渐过渡到多重碎裂过程。另一方面，C60^r＋离子的碎裂机制还与激发方式有关，在直接正碰过程中，将C60分子当作固体薄靶来处理，通过分析不同价态的C60^r＋离子的碎片谱，发现母核的初始电荷态决定碎裂方式，由此获得一个可以表征激发能大小的可观测量——发射电子个数。     

高电荷态离子引起的富勒烯离子的碎裂

离子在与富勒烯的相互作用过程中会导致C60分子的激发。处于低激发态的C60r 离子通过发射中性C2分子或带电的轻团簇碎片Cn 等非对称碎裂方式来耗散激发能,但如果激发能很高,笼形的C60r 离子可能会彻底崩溃,而发生多重碎裂。C60r 离子的碎裂过程与其电荷态r及分裂势垒密切相关。低电荷态的C60r (r≤3)离子蒸发一个C2分子需要克服10.3 eV左右的势垒。随着电荷态的升高,发射带电的Cn 会变得越来越容易,并逐渐过渡到多重碎裂过程。另一方面,C60r 离子的碎裂机制还与激发方式有关,在直接正碰过程中,将C60分子当作固体薄靶来处理,通过分析不同价态的C60r 离子的碎片谱,发现母核的初始电荷态决定碎裂方式,由此获得一个可以表征激发能大小的可观测量——发射电子个数。     

近物所量子多体动力学实验研究反应谱仪

介绍利用反应显微成像谱仪实验研究高电荷态离子与原子分子碰撞动力学的技术,讨论了实验测量反应末态全部离子和电子动量矢量,得到反应末态动量空间的全部信息,从而反演碰撞反应动力学过程的路线.描述了在近物所开展量子多体动力学实验研究的计划.     

高电荷态离子引发氮气分子的解离和碎裂

利用时间和位置灵敏相关的符合装置,实验研究了高电荷态Xeq (q=15-21)离子与N2分子慢碰撞过程的多电子转移过程、N2 离子的解离以及N2q (1相似文献   

一套用于研究原子团簇热力学的离子速度成像谱仪

原子团簇的激发温度可由反应产物（出射电子或碎片）的初始平动能这一可观测量间接获得,为了提高原子团簇激发温度的测量精度,设计并搭建了一套具有高动能分辨的离子速度成像谱仪。本谱仪的高动能分辨性能首先借助Simion8.0软件优化静电透镜和分子束限束装置的几何结构来实现,然后通过理论模拟证明本套谱仪具有预期好的动能分辨能力。设备搭建完成后,研究了C₆₀分子束在纳秒激光场中发生的延迟电离过程,获得了C₆₀+离子随延迟时间增加而逐渐变窄的二维时间切片图像。分析表明,激光脉冲产生的多个C₆₀+离子间的库仑耦合作用将会扩展二维切片图像的横向分布,提取库仑耦合作用对C₆₀+离子初始平动能的影响,并通过分析C₆₀+离子间的库仑耦合随延迟时间增加而逐渐变弱的定量依赖关系,证实了本套谱仪具有了设计预期的高动能分辨能力。这一工作为下一步基于离子速度成像技术细致研究分子热力学的相关课题提供技术参考。Excitation temperature of fragmenting atomic clusters can been extracted from the initial kinetic energies of ionic products. To improve the accuracy of the temperature measurements, we have designed an ionic velocity map imaging spectrometer with high kinetic energy resolution. Firstly, based on the simulations using Simion8.0 software, the high resolution is obtained by adjusting the structure of the electrostatic lenses and collimation of molecular beam. According to theoretical analysis, it is proved that the spectrometer has a well defined kinetic energy resolution. Then, we have studied the delay ionization processes of C60 induced by nanosecond laser. A series of narrowed two-dimensional time-sliced velocity images of the C60+ with increasing the delayed time were recorded. Analysis revealed that Coulomb force between C60+ clusters in same laser shots will broadening the transverse distribution of 2D image. Considering the influence of Coulomb force on initial kinetic energy of C60+ clusters, the high resolution has been proved by analysing the negative relationship between Coulomb force and delayed time. It indicates that the establishment of the spectrometer builds up a good basis for next experiments on the studies for molecular thermodynamics in atomic clusters.