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金属负离子与微孔膜的导向作用

作　者: 陈益峰
导　师: 陈熙萌；徐进章
学　校: 兰州大学
专　业: 粒子物理与原子核物理
关键词: 微孔膜入射角兰州大学角分布离子能量电荷态透射率博士学位论文半高宽表面镀金
分类号: O572.21
类　型: 博士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

本工作采用18 keV,14 keV和10 keV Cu^-离子入射非镀金与镀金Al₂O₃微孔膜,微孔膜的孔径为50 nm,厚度为10μm,通过对透射微孔膜离子角分布的分析,研究Cu^-离子入射Al₂O₃微孔膜的导向效应。本论文介绍了微孔膜导向效应的研究背景和发展现状,以及兰州大学核科学与技术学院2×1.7 MV串列加速器低能离子与微孔膜作用研究实验平台。实验测量了18 keV,14 keV和10 keV Cu^-离子入射非镀金与镀金Al₂O₃微孔膜,透射率、透射离子角分布和电荷态分布与入射离子能量和入射角的变化关系。入射离子透射率的研究表明入射离子的透射率随入射角度增大迅速下降,但能量低的入射离子随入射角度增大下降得慢一些,入射表面镀金的微孔膜的离子的透射率随着入射角度的增大而下降的趋势比非镀金的慢。本工作还对入射离子的透射率与入射角度和入射离子能量的关系进行了理论拟合,结果显示理论拟合模型能较好地拟合各种能量的离子入射表面镀金和没有镀金微孔膜的透射率随入射角的变化关系。透射离子电荷态的研究表明能量高的入射离子在导向过程中更容易丢失电子,而且随入射角度的增大,入射离子也更易丢失电子;通过比较不同种类的入射离子的透射离子电荷态,发现电离能高的入射离子不易丢失电子。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
第一章引言  8-19
  1.1 原子分子物理学的发展现状  8-9
  1.2 低速高电荷态离子与表面相互作用  9-10
  1.3 导向效应的研究  10-16
  参考文献  16-19
第二章研究现状  19-35
  2.1 PET微孔膜  19-24
    2.1.1 导向效应的发现  19-20
    2.1.2 透射离子角分布  20-21
    2.1.3 时间效应  21-22
    2.1.4 入射离子能量的影响  22-23
    2.1.5 数据拟合  23-24
  2.2 Al_2O_3微孔膜  24-28
    2.2.1 二维谱的探测  24-26
    2.2.2 多次掠射的物理图像  26-27
    2.2.3 传输效率的研究  27-28
  2.3 SiN微孔膜  28-29
    2.3.1 透射离子电荷态的研究  28-29
    2.3.2 微孔膜孔径对导向效应的影响  29
  2.4 SiO_2微孔膜  29-31
    2.4.1 透射离子角分布  29-30
    2.4.2 入射离子电荷态与透射离子半高宽  30-31
  2.5 电子与微孔膜的作用  31
  2.6 本章小结  31-32
  参考文献  32-35
第三章实验技术  35-51
  3.1 实验装置  35-43
    3.1.1 溅射离子源  35-36
    3.1.2 分析磁铁  36-37
    3.1.3 靶室  37-38
    3.1.4 探测系统  38-41
    3.1.5 电子学及数据获取  41-42
    3.1.6 探测器的刻度与观测角的计算  42-43
  3.2 微孔膜的制备与表征  43-48
    3.2.1 微孔膜的制备方法  43-46
    3.2.2 微孔膜的SEM表征及分析  46-48
  3.3 实验条件  48-50
  参考文献  50-51
第四章实验结果与分析  51-78
  4.1 实验谱图的处理  51-55
    4.1.1 透射离子角分布实验谱的基本处理  51-54
    4.1.2 透射离子电荷态的确定  54-55
  4.2 非镀金微孔膜的导向效应  55-65
    4.2.1 导向透射离子角分布  55-57
    4.2.2 导向透射离子透射率  57-59
    4.2.3 导向透射离子角分布半高宽  59
    4.2.4 理论拟合  59-65
  4.3 镀金微孔膜的导向效应  65-70
    4.3.1 导向透射离子角分布  65-67
    4.3.2 导向透射离子透射率  67-69
    4.3.3 导向透射离子角分布半高宽  69-70
  4.4 透射离子电荷态分析  70-73
    4.4.1 透射Cu离子电荷态分析  70-71
    4.4.2 Cu离子与O离子的透射离子电荷态比较  71-73
  4.5 本章小结  73-75
  参考文献  75-78
第五章总结  78-80
附录  80-88
攻读博士学位期间发表的学术论文  88-90
致谢  90

金属负离子与微孔膜的导向作用

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