高电荷态钛离子光谱实验研究

来源 :中国原子能科学研究院 | 被引量 : 0次 | 上传用户:CT1978
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高电荷态钛离子光谱实验研究高电荷态离子的光谱研究不仅涉及到加速器物理、量子电动力学、分子物理和固体物理以及探测技术等各方面,而且对于天体物理、等离子体物理、激光物理、能源科学、材料科学、生命科学以及国防科学的研究有着重要的意义。作为光谱研究的基础,测量和提供精确的光谱能量数据并从中得到高电荷态离子的能级结构信息显得尤为重要。在束箔光谱学方法和高电荷态离子源产生以前,传统的原子光谱学研究集中在低电荷态领域一个狭小的范围内,为数不多的高电荷态光谱线仅由等离子体获得,但剥离度不高。随着束箔方法和离子源的发展,原则上任何元素的任何光谱都可以通过适当能量的离子与靶相互作用而获得。虽然像类氢、类氦和类锂的铀的光谱都已经在Berkeley,Caen和Darmstadt实验室研究过了,然而大量中等质量的元素的不同电荷态的光谱研究却很少。钛元素的高电荷态离子的光谱数据受加速器能量和离子源的限制,很少有较高能量的研究,数据因而很匮乏,且大多由激光等离子体技术获得。提供基于加速器技术的原子光谱数据尤其是高电荷态离子的光谱数据,不仅有利于光谱数据的丰富,而且有利于同激光等离子体技术的比对,提高光谱数据的可信度。在中国原子能科学研究院HI-13串列加速器上用束箔技术测量了80MeV和120MeV两种能量的钛离子和碳箔相互作用产生的高电荷态离子光谱,光谱数据由装有600l/mm光栅的2.2m掠入射真空紫外单色仪(GIM-957)和装于其上的通道电子倍增器记录。单色仪的入射狭缝距束流中心约7mm,入射狭缝宽度约为90μm,靶前束流强度约为80nA,靶为25μg/cm.2厚的碳箔。通过比对和分析,谱线主要来自类铍、类硼、类碳、类氮和类氧的钛离子,更高电荷态离子谱线并未观测到,这主要是由于光谱仪和探测器在软X射线区域探测效率很低,所以很难观测到在此区域内出现的更高电荷态的钛离子谱线。通过将束箔实验数据与激光等离子体技术获得的数据进行比对,发现二者有大量符合很好的谱线。
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