论文摘要
低速高电荷态离子束有着各种各样广泛的应用，但对它与表面相互机理的认识还很有限。本文研究了低速高电荷态离子Pbq+、Arq+与金属Ag、Au、Mo，绝缘体Mica和SiO2材料表面的相互作用过程，讨论了溅射产额的入射角相关性、势能相关性和动能相关性。我们使用的Pbq+（q=20-36，Ek=6q-20q keV）和Arq+（q=8-16，Ek=6q-20q keV）高电荷态离子由中国科学院兰州近代物理研究所（IMPCAS）重离子加速器（HIRFL）国家实验室电子回旋共振离子源实验平台提供，相对溅射产额用微通道板和束流积分仪来测量。实验结果表明：对于不同电荷态(Ar16+和Pb36+)和不同入射离子初始动能（Ar 160 keV和Pb 400 keV）的四种束流，在各个靶上的相对溅射产额都随着入射角度θ的增加而增加。考虑动能效应，对同一种靶材料，不同束流(Ar16+和Pb36+)的溅射产额与V/VBohr有不同的关系，Ar16+束流的溅射产额随着入射离子速度的增加而减少，而Pb36+束流的溅射产额随着入射离子速度的增加而增加。我们推测可能在0.3-0.4V/VBohr区间存在一个共振区，在此区间靶材料与入射离子发生共振而使溅射产额增加。此外还发现低速高电荷态离子存在明显的势能效应，溅射产额在Arq+（160 keV）束流下随着电荷态增加而增加，当Pbq+（400keV）电荷态大于30+的时候，溅射产额有明显增强。
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摘要Abstract1.引言2.高电荷态重离子与固体表面相互作用机理2.1.相互作用过程2.2.理论模型2.2.1.库仑爆炸模型2.2.2.经典过垒模型2.2.3.电子缺陷模型3.研究现状3.1.高电荷态离子的产生装置3.1.1.电子回旋共振离子源（ECR）3.1.2.电子束离子源（EBIS）3.1.3.电子束离子阱（EBIT）3.2.常用实验技术3.2.1.静电荷态分析和能量传送损失测量3.2.2.电子计数器3.2.3.微量天平技术测量溅射产额3.2.4.表面捕获测量溅射产额3.2.5.高电荷态入射离子飞行时间二次离子质量光谱测定3.2.6.X射线测量3.3.前人的相关研究结果3.3.1.SHCI在固体中电荷平衡时间3.3.2.电荷态相关的能量损失3.3.3.电子发射3.3.4.X射线发射研究3.3.5.表面原子溅射3.3.6.势能在固体里的沉积4.本实验装置及实验方法描述4.1.ECR离子源实验平台4.1.1.IMPCAS离子源简介4.1.2.LECR34.1.3.分析磁铁4.1.4.束流聚焦与控制4.1.5.束流监测4.1.6.真空系统4.2.实验测量装置4.2.1.测量装置示意图4.2.2.测量设备4.3.靶材料制作及靶架介绍4.4.靶室及前期准备5.实验结果与讨论5.1.溅射产额随入射角θ变化的分布5.1.1.Ag靶的入射角相关性5.1.2.Au靶的入射角相关性5.1.3.Mica靶的入射角相关性5.1.4.Mo靶的入射角相关性2靶的入射角相关性'>5.1.5.SiO2靶的入射角相关性5.2.溅射产额的动能效应5.2.1.Ag靶的动能效应5.2.2.Au靶的动能效应5.2.3.Mica靶的动能效应5.2.4.Mo靶的动能效应2靶的动能效应'>5.2.5.SiO2靶的动能效应5.3.溅射产额的势能效应5.3.1.Ag靶的势能效应5.3.2.Mica靶的势能效应2靶的势能效应'>5.3.3.SiO2靶的势能效应6.总结与展望7.参考文献8.致谢
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Pb～（q+）、Ar～（q+）在Ag、Au、Mo、Mica和SiO2表面上的溅射行为研究
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