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过渡元素负离子与氩气碰撞过程实验研究
【作者】 白雪；
【导师】 张雪梅；
【作者基本信息】 复旦大学 ， 原子与分子物理， 2011， 硕士
【摘要】 负离子与原子分子碰撞电子脱附实验研究不仅能为“电子关联”理论的研究提供必不可少的实验依据,对天文物理学、等离子体物理、地球电离层物理等领域的研究也都有重要的参数价值。本论文主要内容为对过渡元素负离子与惰性气体Ar原子碰撞单电子脱附截面实验测量和实验数据拟合。主要有以下三方面的内容：一、实验系统的搭建与改进方面,除了参与改进探测系统和数据获取系统,即参与测试基于微通道板(MCP)的延迟线阳极位置灵敏探测器的性能及改进工作,另外对数据获取,如脉冲幅度测量做出了极大的改进,使我们原来需要花费三个小时以上才能获取几百个数据改进到一分钟便能获得一千个数据,降低了系统稳定性的要求,同时为我们的实验工作节省了大量的时间。在对整个实验系统进行准直之后,束流强度与稳定性都明显比以前大大提高。另外在搭建负离子与激光光致脱附的测量系统中也有所改进,如束流强度增大,系统准直度变好等。二、利用改进好的探测系统和数据获取系统,采用增长率方法测量了过渡元素Ti-、Fe-、Co-、Ni-、Ag-、Au-、Ir和Cu-等负离子与氩气在5-30keV能量范围内的单电子脱附截面。通过测量上述负离子和氩气碰撞的单电子脱附截面,填补了该实验元素与能区上的空白,获得了比较好的实验结果。三、大量收集其他实验室的有关负离子与氩气碰撞脱附截面的数据,并与本实验数据一起拟合分析,得到一些标度不同负离子与氩气碰撞单电子脱附截面的经验公式。有助于理论分析,但并不完善。
【Abstract】 Experimental research on electron detachment of negative ions in collision with gases can supply data for the theoretical study of electron correlation, the experimental data could also be necessary for flame chemistry, ionosphere physics, astrophysics and plasma physics. In this dissertation the experimental study is carried out which focus on the single-electron detachment of transition elements-negative ions incident on argon, and a empirical scaling equation is obtained with analyzing the available experimental data. This work mainly contains three parts:Ⅰ、After Improving the experimental set-up and the data capture system, the ion beam becomes more stability,and the intensity of the ions larger than before. Besides,use the improved data capture system,it saves three or more hours for us to get the experimental data.Ⅱ、The experimental system is based on the improved position sensitive detection system, the single electron detachment (SED) cross sections are obtained for Ti-、Fe-、Co-、Ni-、Cu-, Ir-, Ag-、Au- in collision with argon by using the growth-rate method from 5keV to 30keV.Ⅲ、By fitting our experimental data and available experimental data from others, we find some empirical equations to scale the SED cross sections for dif-ferent negative ions incident on argon.And it still need to be analyzed deeply.