周贤明 尉静 程锐 赵永涛3) 曾利霞 梅策香梁昌慧 李耀宗 张小安† 肖国青

1) (咸阳师范学院与中国科学院近代物理研究所联合共建-离子束与光物理实验室, 咸阳 712000)

2) (中国科学院近代物理研究所, 兰州 730000)

3) (西安交通大学理学院, 西安 710049)

1 引 言

离子-原子碰撞激发内壳层过程的研究不仅可以为原子分子反应动力学的理论模拟、宇宙天体物理分析研究提供基础数据, 而且在材料改性、元素分析、温稠密等离子体诊断等方面具有重要的实际应用[1−5].自20 世纪50 年代以来, 得益于加速器技术的发展和探测分析手段的进步, 相关研究受到了广泛的关注并取得了巨大的成就[6−15].高电荷态离子与固体作用过程中, 在靶材上表面入射离子可以通过共振俘获表面靶原子的价电子到高里德伯态形成第一代的空心原子, 进入下表面与靶原子发生近距离的作用, 以共振填充的方式从靶原子的内壳层俘获电子到主量子数较小的壳层, 形成更为紧凑的第二代空心原子, 实现中性化的退激; 另外,由于库仑碰撞, 靶原子和炮弹离子的内壳层电子可以被电离, 这些处于激发态原子的退激可以以辐射的形式向外发射X 射线, 或者以无辐射的俄歇跃迁、CK(Coster-Kornig)跃迁激发俄歇电子.特征X 射线的能量、展宽反映了激发态原子的能级结构和电子布局, 产生截面可以给出内壳层电子的电离几率信息, 辐射测量是实验研究原子特性、碰撞激发内壳层过程作用机理的一种重要方法……