梁昌慧 张小安† 周贤明3) 赵永涛 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)

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Xe20+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Xe20+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Xe20+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.

1 引 言

高电荷态离子(highly charged ion,HCI)进入介质沿着离子径迹在单位路程上的能量损失曲线呈现布拉格(Bragg)曲线形状,在接近射程末端的Bragg峰值附近释放其大部分能量.在Bragg峰附近,HCI的能损机制研究不仅在重离子医学辐照治疗、重离子驱动的高能量密度物理、惯性约束聚变等应用方面具有重要价值.而且,其与介质原子碰撞产生的内壳层过程研究是天体等离子体、受控核聚变等离子体等极端条件下原子物理的重要前沿课题[1−7].

Bragg峰能区带电粒子的速度在玻尔速度(v0为 2.19 × 106m/s)附近,该能区离子与固体中原子碰撞产生的内壳层过程具有特殊的复杂性.对于小于玻尔速度的低速离子,携带动能不足以产生内壳层电离过程,其与……