电荷交换作为离子与表面相互作用时普遍存在的物理现象,引起了研究者们的广泛关注。其本质是飞秒时间内,活跃的电子在离子-表面所构建的瞬时库仑势垒内所发生的量子跃迁行为,在表面科学、等离子体物理、原子分子物理、材料科学等多个学科中发挥着重要作用,并对薄膜生长、表面催化、离子刻蚀等研究领域的发展意义重大。以电荷交换为基础衍生出了许多表面的分析技术,如二次离子质谱、低能离子散射谱、俄歇电子谱等。近年来,研究者们对碱金属离子与金属表面的电荷交换现象尤为关注,尤其在高功函金属表面,中性化份额呈现偏高的非单调变化趋势。这一现象不能用现有的理论模型解释,值得我们进一步深入研究。本文利用超高真空离子-表面碰撞实验平台,研究了7°散射角条件下,0.2～5keV Na+离子在Au(111)、Pd(111)和Cu(111)表面掠射时,入射能和出射角对中性化份额的影响。在镜面散射条件下,实验发现,随着入射能量的增加,Cu(111)和Pd(111)表面的中性化份额总体呈现出先下降、后上升的非单调趋势。对于Au(111)而言,份额随入射能量的增大先降低至接近0%、后没有明显上升。在Na+离子能量为0.3keV和5keV条件下,实验发现,随着出射角的增大,Pd(111)表面的中性化份额呈现出先下降、后上升的非单调趋势。而对于Au(111),中性化份额在0.3keV下随出射角的变化趋势与Pd(111)相同,但在5keV时随出射角的增大先降低至接近0%、后没有明显上升。传统的Jellium模型不能解释上述实验现象。本文考虑能级下移、平行速度效应,利用Brako-News理论模型进行了定性分析。在近距离相互作用时,Na原子3s能级会移至费米能级以下,导致较大的入射能量下中性化份额的增大。而较小入射能量时的中性化份额与远距离相互作用有关,取决于Na原子3s能级和表面费米能级的相对位置。中性化份额会随着离子平行表面速度的增大而上移。角度依赖与能量依赖的本质相同。此外,Au(111)表面在较高入射能量与5keV能量的较大出射角时,中性化份额始终趋近0%而没有明显上升,这一现象可能与Na+离子在小角度掠射表面时的作用时间较长有关。