空心Ar原子在Au表面退激过程中X射线和电子的发射

论文摘要

高电荷态离子与固体表面相互作用时形成的空心原子因其寿命极短而难以精确地分析其具体衰变过程，但还是可以通过其在衰变过程中发射的慢电子、软X射线以及快俄歇电子等信息加以研究。本文通过对现有物理模型的整理以及对“promotion loss”模型的改进，编写了Monte Carlo模拟程序研究了高电荷态Arq+（q=5--17）离子与金属Au的相互作用过程。通过对空心原子的形成和衰变过程的跟踪，得到了整个作用过程中低能电子产额随入射离子初始电荷态变化的规律以及随入射速度变化的规律，同时，还得到了Ar17+离子在金属Au上发射的KαX射线KLx伴线谱。以上模拟结果均与相应实验结果符合得较好。通过对模拟结果的深入分析，阐述了产生上述现象的物理机理。本文有助于人们在微观角度更好地理解高电荷态离子与金属表面相互作用时空心原子的形成和退激过程，为高电荷态离子的实际应用提供理论参考。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 本文缩写符号说明
• 第一章 引言
• 1.1 高电荷态离子及其应用
• 1.2 空心原子的形成和退激
• 1.3 有关空心原子的"争议"和本文的主要内容
• 第二章 理论背景和模拟过程
• 2.1 离子在金属表面之上的运动
• 2.2 HCI在金属表面之上电荷交换的速率方程
• 2.3 "共振俘获"过程（resonant capture,RC）
• 2.4 "共振失去"过程（resonant loss,RL）
• 2.5 "俄歇离子化"过程（Auger ionization,AI）
• 2.6 空心原子内壳层的退激过程
• 2.7 "剥离"过程（peeling off,PO）
• 2.8 "旁馈"过程（side feeding,SF）
• 2.9 "抬升失去"过程（promotion loss,PL,或称continuum promotion）
• 2.10 模拟离子在表面之上运动时步长的选择
• 2.11 离子在表面之下的运动
• 2.12 离子在金属表面之下的电荷交换过程
• 2.13 空心原子的时钟特性
• 第三章 结果与讨论
• 3.1 电荷态变化时影响慢电子产额的因素
• 3.2 入射速度变化时影响慢电子产额的因素
• 17+离子在Au靶上发射的K_αX射线KL^x伴线谱'>3.3 Ar¹⁷⁺离子在Au靶上发射的K_αX射线KL^x伴线谱
• 第四章 总结与展望
• 4.1 总结
• 4.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 附录（原子单位）