高電荷態(tài)離子與固體表面相互作用中可見光發(fā)射是高電荷態(tài)離子與物質(zhì)相互作用過程中的重要物理問題。基于中國科學院近代物理研究所320 kV高電荷態(tài)離子綜合研究平臺,我們搭建了高電荷態(tài)離子與固體表面相互作用中發(fā)射可見光的測量系統(tǒng)。在超高真空(5.5×10^-9 mbar)條件下,測量0.38 V_Bohr(V_Bohr為玻爾速度)Xe ^q+(4≤q≤23)離子與高純金屬Ni、半導體GaAs、絕緣體MgOAl₂O₃表面作用中發(fā)射的250-550 nm光譜,研究了在可見光發(fā)射過程中離子勢能的作用。該研究對于深入認識高電荷態(tài)離子與物質(zhì)相互作用機制和表面元素分析具有重要的科學意義和應用價值。Xe ^q+(4≤q≤20)離子與Ni表面相互作用發(fā)射的光譜涉及Ni I和Ni II譜線。濺射Ni原子發(fā)射的光子產(chǎn)額在q≤15時隨入射離子電荷態(tài)增加而緩慢增加,在q≥15時隨入射離子電荷態(tài)增加急劇增加;不同激發(fā)態(tài)Ni原子發(fā)射的譜線強度比值不因入射離子勢能增加而變化。利用蒙...

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【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 引言
    1.1 離子與固體表面作用發(fā)射可見光的研究
        1.1.1 離子與固體表面作用中發(fā)射可見光的分類
        1.1.2 離子與固體表面作用中發(fā)射可見光的特點
        1.1.3 離子與固體作用中靶原子的激發(fā)機制
    1.2 高電荷態(tài)離子與固體表面作用過程
        1.2.1 高電荷態(tài)離子與金屬表面作用過程
        1.2.2 高電荷態(tài)離子與半導體表面作用過程
        1.2.3 高電荷態(tài)離子與絕緣體表面作用過程
第2章 低速高電荷態(tài)離子與固體表面作用的理論
    2.1 入射離子在固體表面形成激發(fā)態(tài)的過程
        2.1.1 離子與固體的相互作用勢
        2.1.2 電子共振轉(zhuǎn)移過程
        2.1.3 像電荷引起的動能增益
        2.1.4 經(jīng)典過壘模型的應用
    2.2 濺射原子發(fā)射光子產(chǎn)額的計算
        2.2.1 濺射原子產(chǎn)額的計算
        2.2.2 濺射原子激發(fā)幾率的計算
第3章 實驗裝置和方法
    3.1 離子的產(chǎn)生、加速、傳輸與監(jiān)測
    3.2 靶室、樣品和樣品架
    3.3 光譜測量系統(tǒng)
    3.4 數(shù)據(jù)分析方法
第4章 實驗結(jié)果與討論
    4.1 Xe^q+(4≤q≤20)與Ni表面作用
        4.1.1 Xe^q+(4≤q≤20)與Ni表面作用發(fā)射的可見光譜
        4.1.2 譜線強度隨入射離子電荷態(tài)的變化
        4.1.3 模擬結(jié)果與實驗結(jié)果的對比
        4.1.4 離子與金屬表面作用發(fā)射可見光過程中勢能的作用
    4.2 Xe^q+(6≤q≤23)與GaAs表面作用
        4.2.1 Xe^q+(6≤q≤23)與GaAs表面作用發(fā)射的可見光譜
        4.2.2 譜線強度隨入射離子電荷態(tài)的變化
        4.2.3 離子與半導體表面作用發(fā)射可見光過程中勢能的作用
    4.3 Xe^q+(6≤q≤20)與MgOAl₂O₃ 表面作用
        4.3.1 Xe^q+(6≤q≤20)與MgOAl₂O₃ 表面作用發(fā)射的可見光譜
        4.3.2 譜線強度隨入射離子勢能的變化
        4.3.3 離子與絕緣體表面作用發(fā)射可見光過程中勢能的作用
第5章 結(jié)論與展望
參考文獻
致謝
作者簡介及攻讀博士學位期間發(fā)表的學術論文與研究成果



本文編號：3772559