电子致原子内壳层电离截面测量的新方法及新结果

电子致原子内壳层电离截面测量的新方法及新结果

唐昶环[1]2000年在《电子致原子内壳层电离截面测量的新方法及新结果》文中认为电子致原子内壳层电离截面是原子物理和辐射物理中的基本总是。自电子被人类发现以来,电子与物质相互作用机制,一直是理论和实验研究的课题之一,无论在基础研究领域或实际应用领域都具有重大意义。从基础研究角度来说,目前,有许多理论描述电离过程,如平面波波恩近似(PWBA),两体碰撞近似(BEA),扭曲波波恩近似(DWBA)等,哪种理论更能精确地反映电子的电离机制,这需要精确的实验数据来检验。在应用领域,内壳电离截面是一些高新技术所必须的关键数据,如电子探针显微分析(EPMA),俄歇电子谱仪(AES),电子能损谱仪(EELS),以及聚变等离子体中杂质诊断,也都迫切需要精确的电子致原子内壳层电离截面数据。但迄今为止,认识的发展还远不能满足实践的需求。虽然电离截面的研究工作已开展了七十多年,但现有的实验数据仍很匮乏,且分歧较大;也没有建立一个统一的理论。 造成这种现象的根源在于样品靶制备上的困难,从而阻碍了实验工作的开展,尤其在阈值附近的低能段。根据薄靶条件△E/E(?)1,△E为电子在靶中损失的能量;E为电子的初始能量。若取△E/E≈0.02,对20keV的电子,满足此条件的铜靶厚度仅为500A。这种厚度除了少数延展性较好的金属,如Au,Cu,Ni等,可以制成自支撑薄靶,大部分靶无法制备。从而使电子致原子内壳电离截面的工作长期难于开展,此外,薄靶不易保存,且均匀性及厚度测量均难以保证很高的精度。 本论文中采用一种全新的方法:薄靶厚衬底的应用,避开了自支撑靶制备的困难。将靶材料蒸镀或溅射到低Z材料衬底上。衬底的引入,衬底表面的反散射电子将再次引起靶原子的电离,这将增加电离事件的个数。通过应用电子输运双群模型,可以精确计算出衬底表面的反散射电子能谱。这样就可以将反散射电子带来的影响扣除,从而得到精确的截面值。在此基础上,本论文测量了许多重要元素的电离截面值,且部分元素为国际上首次测量,填补了该领域的空白。同时,对现有的部分元素截面数据进行了验证。本论文实验结果与他人的实验结果及经验公式符合。 论文中计算了衬底连续辐射对实验结果的影响,计算结果表明,影响小于

吴英, 安竹[2]2006年在《蒙特卡罗方法在低能电子致原子内壳层电离截面测量中的应用》文中研究说明在Monte Carlo方法模拟keV电子碰撞薄膜/厚衬底靶过程中,输入材料数据中采用的内壳层电离截面数据不同,得到的反映膜厚及衬底对电离截面测量结果影响的修正因子值也有差别。讨论了Monte Carlo模拟得到的修正因子值受输入材料数据中内壳层电离截面影响的程度,并完成了入射keV电子在法拉第筒中逃逸率的估算工作。

参考文献:

[1]. 电子致原子内壳层电离截面测量的新方法及新结果[D]. 唐昶环. 四川大学. 2000

[2]. 蒙特卡罗方法在低能电子致原子内壳层电离截面测量中的应用[J]. 吴英, 安竹. 原子核物理评论. 2006

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