STM-HOPG粒子计数器的原理及应用

摘要：

利用具有原子分辨的扫描隧道显微镜(STM)不仅可以观测单个荷能粒子(离子或中性粒子)在高定向热解石墨(HOPG)表面产生的孤立损伤形貌,而且可以通过测量和统计得到大量损伤的单位面积数密度和在空间上的分布规律,由此发展了具有高度空间分辨的低能重粒子STM-HOPG计数器.我们测定了该计数器对530-4500keV的H+、He+、B+、C+ 和Au+以及不同入射角的20-100keV的N+和Ar+的探测效率,提出了计算探测效率的模型,计算结果与实验结果相吻合.计算表明,对于低能重粒子的探测效率为0.1-1,探测粒子能量下限可达几十eV.应用此粒子计数器可以进行低能离子透射测量,研究低能离子在薄靶材料中的穿透几率以及透射粒子的分布.实验结果显示,测量下限达到0.1×109-1×109ionscm-2,上限可达0.1×1014-1×1014ions*cm-2.采用基于STM-HOPG计数器的低能离子透射方法,测量了20-100keV N+和Ar+在植物切片样品和PET膜中的穿透深度.

关键词：低能重粒子、扫描隧道显微镜、表面损伤、计数器、透射

所属期刊栏目：25

分类号：TL814(粒子探测技术、辐射探测技术与核仪器仪表)

资助基金：国家自然科学基金198090300

在线出版日期：2004-01-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：487-492