260~520 keV Kr^(q+)(8≤q≤17)离子轰击Al靶产生的可见光辐射

徐秋梅

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260~520 keV Kr^(q+)(8≤q≤17)离子轰击Al靶产生的可见光辐射

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低速高电荷态离子与金属表面相互作用,原子从靶材表面溅射,其中一部分处于激发态的溅射原子通过辐射退激产生可见光。在这一相互作用过程中,低速高电荷态离子从靶材表面捕获一个或多个电子进入其激发态,这些处于激发态的入射离子也会通过辐射退激产生可见光。研究表明,离子在靶材中的核阻止本领与溅射原子产额密切相关。为了更好地理解溅射原子的激发过程,认识低速高电荷态离子与金属相互作用过程中,溅射原子的激发概率与入射离子动能和势能之间的关联,研究了260~520 keV Kr^(q+)(8≤q≤17)离子与Al靶相互作用过程中的可见光发射。给出了520 keV Kr^(13+)与Al表面相互作用过程中,发射300~550 nm波长范围的发射光谱。实验结果包括溅射的Al原子在309.0和395.9 nm处的共振跃迁,Al^(+)和Al^(2+)分别在358.3和451.6 nm处的共振跃迁,以及Kr^(+)在430.0,434.1,465.8和486.0 nm处的共振跃迁。还给出了谱线强度比值Y(309.0)/Y(395.9),Y(358.5)/Y(395.9),Y(452.8)/Y(395.9)随入射离子动能和势能的变化。结果表明:谱线强度比值均随入射离子动能的增加而增大,而比值Y(309.0)/Y(395.9)随势能的增加而减小。分析表明,在低速高电荷态离子与Al靶相互作用过程中,动能(电子阻止本领)和势能共同作用导致Al原子的激发,与激发态Al(4 s)相比,电子布居较高激发态Al(3 d)的概率随着离子电子阻止本领的增加而增大,而随着离子势能增加而减小。在低速高电荷态离子与金属表面相互作用过程中,入射离子在靶材中的核阻止本领影响溅射原子产额,而电子阻止本领与激发概率相关。在这一作用过程中,动能和势能共同决定溅射原子的激发概率,当动能和势能在同一数量级时,动能作用比势能作用小两个量级。

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来源
《光谱学与光谱分析》 |2022年第2期|544-548|共5页
作者
徐秋梅;
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作者单位

中国科学院近代物理研究所;

甘肃兰州730000;

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原文格式 PDF
正文语种 chi
中图分类 O04;
关键词
低速高电荷态离子; 原子谱线; 可见光辐射; 激发概率;

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