低能高电荷态氮离子与Cu表面相互作用致K-X射线发射的研究

摘要

利用中国科学院近代物理研究所的电子回旋共振离子源引出的高电荷态氮离子(Nq+,q=3,5,6),在4.5～120 keV动能范围内系统测量了Nq+(q=3,5,6)与Cu表面碰撞产生的K-X射线能谱;基于原子壳层电离理论计算了K-X射线产额值及其电离截面值.结果表明:Nq+(q=3,5)离子进入靶表面后与Cu原子发生紧密碰撞,在直接库伦电离的作用下发射K-X射线,并且随着入射离子动能的增加,K-X射线产额和K壳层电离截面均单调增大;对于N6+离子,K-X射线产额与其入射动能没有明显的依赖关系,且在Cu表面形成的"空心原子"级联退激产生的K-X射线产额约占其总K-X射线产额的97％.另外,N5+离子入射时的K-X射线产额明显高于N3+离子入射时的产额.本工作对离子与表面相互作用中形成的"空心原子"的退激过程具有重要的参考价值,并为理解"空心原子"的退激过程和彗星X射线机理的研究提供了基础数据.