260～520keV Krq+(8≤q≤17)离子轰击Al靶产生的可见光辐射

摘要：

低速高电荷态离子与金属表面相互作用,原子从靶材表面溅射,其中一部分处于激发态的溅射原子通过辐射退激产生可见光.在这一相互作用过程中,低速高电荷态离子从靶材表面捕获一个或多个电子进入其激发态,这些处于激发态的入射离子也会通过辐射退激产生可见光.研究表明,离子在靶材中的核阻止本领与溅射原子产额密切相关.为了更好地理解溅射原子的激发过程,认识低速高电荷态离子与金属相互作用过程中,溅射原子的激发概率与入射离子动能和势能之间的关联,研究了260～520 keV Krq+(8≤q≤17)离子与Al靶相互作用过程中的可见光发射.给出了520 keV Kr13+与Al表面相互作用过程中,发射300～550 nm波长范围的发射光谱.实验结果包括溅射的Al原子在309.0和395.9 nm处的共振跃迁,Al+和Al2+分别在358.3和451.6 nm处的共振跃迁,以及Kr+在430.0,434.1,465.8和486.0 nm处的共振跃迁.还给出了谱线强度比值Y(309.0)/Y(395.9),Y(358.5)/Y(395.9),Y(452.8)/Y(395.9)随入射离子动能和势能的变化.结果表明:谱线强度比值均随入射离子动能的增加而增大,而比值Y(309.0)/Y(395.9)随势能的增加而减小.分析表明,在低速高电荷态离子与Al靶相互作用过程中,动能(电子阻止本领)和势能共同作用导致Al原子的激发,与激发态Al(4s)相比,电子布居较高激发态Al(3 d)的概率随着离子电子阻止本领的增加而增大,而随着离子势能增加而减小.在低速高电荷态离子与金属表面相互作用过程中,入射离子在靶材中的核阻止本领影响溅射原子产额,而电子阻止本领与激发概率相关.在这一作用过程中,动能和势能共同决定溅射原子的激发概率,当动能和势能在同一数量级时,动能作用比势能作用小两个量级.

关键词：低速高电荷态离子;原子谱线;可见光辐射;激发概率

所属期刊栏目：42

分类号：O04

资助基金：国家重点研发计划;支撑平台重点专项

在线出版日期：2022-02-22（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：544-548