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摘要

依托兰州重离子加速器国家实验室320 kV高电荷态离子综合研究平台, 测量了动能为6.0 MeV的Xe ²⁰⁺离子与V, Fe, Ni, Cu, Zn靶表面作用产生的特征X射线谱, 分析了能量为1.60 keV的X射线的产生机制, 并利用经典过垒模型计算了Xe ²⁰⁺与不同靶作用时第一代空心原子在上表面的存在时间. 结果表明: 对于没有初始M空穴的Xe ²⁰⁺离子与不同靶相互作用时, 实验中没有观察到Xe的Mα X射线, 而观察到了能量为Xe的Mα X射线的两倍的X射线, 称此线为Xe的Mαα X射线, 认为其是由Xe在靶的上表面的双电子单光子过程产生的.

关键词:

Abstract

The inner shell process produced by the collision of highly charged ion with medium atoms near the Bragg peak is an important frontier area of atomic physics under extreme conditions such as celestial plasmas and controlled nuclear fusion plasmas. Because of the special complexity of the inner shell process produced by the collision of ions with atoms in the Bragg peak energy region and the relevant experimental research is less, limited by the experimental conditions, there remain some interesting and unanswered questions. We report the experimental data of X-ray spectra produced by the impact of Xe ²⁰⁺with 6.0 MeV kinetic energy on V, Fe, Ni, Cu, and Zn surface in the National Laboratory of Heavy Ion Research Facility in Lanzhou, China. The generation mechanism of X-ray with energy of 1.60 keV is analyzed. The results show that when Xe ²⁰⁺without initial holes interacts with different targets, the Mα X-ray of Xe is not observed, but X-ray with energy twice as great as that of Xe Mα X-ray is observed in the experiment, which is called Xe Mαα X-ray and considered to be generated by the two-electron-one-photon process of Xe on the upper surface of the target. The existence time of the first-generation hollow atoms on the upper surface is calculated by using the classical over-barrier model when Xe ²⁰⁺interacts with different targets, which is consistent with the variation of Mαα X-ray yield with the atomic number of target, therefore it is further proved that Mαα X-ray is formed by the two-electron one-photon process of Xe on the upper surface of the target. Of course, this conclusion needs further analyzing and verifying with more experimental data.

Keywords:

作者及机构信息

1.
2.
3.

通信作者:张小安,zhangxiaoan2000@126.com

基金项目:国家自然科学基金(批准号: 11505248, 11605147)和陕西省科技厅自然科学基础研究计划(批准号: 2020JM-624)资助的课题

Authors and contacts

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Corresponding author:Zhang Xiao-An,zhangxiaoan2000@126.com

Funds:Project supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant Nos. 11505248, 11605147) and the Natural Science Basic Research Plan in Shaanxi Province, China (Grant No. 2020JM-624)

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靶	功函数W/eV	能量增益ΔE/eV	临界距离R_c/arb.units	存在时间 t/10^–16s
V	4.30	68.00	40.40	7.16
Fe	4.50	71.15	38.61	6.84
Ni	5.15	81.43	33.74	5.98
Cu	4.65	73.52	37.36	6.62
Zn	4.33	68.46	40.12	7.11

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