負(fù)離子與原子分子碰撞實驗研究和圓柱體裂變材料核裝置無損探測.pdf

1、本論文包括負(fù)離子與原子分子碰撞的單電子雙電子脫附實驗研究和圓柱體裂變材料相關(guān)裝置的無損探測方法研究兩部分。 負(fù)離子與原子分子間的碰撞不但是一種非常重要的物理現(xiàn)象同時也成為一種研究負(fù)離子性質(zhì)的有力工具。碰撞過程中脫附電子的實驗數(shù)據(jù)積累為電子關(guān)聯(lián)理論提供必要的實驗依據(jù)，同時也為燃燒化學(xué)、電離層物理、天文物理和等離子體物理等研究領(lǐng)域提供必要的參數(shù)，特別對高功率激光器和強(qiáng)流中性束裝置的研制有著重要的應(yīng)用價值。 本論文利用已經(jīng)建好

2、的負(fù)離子與原子分子碰撞單電子脫附系統(tǒng)包括銫濺射負(fù)離子源、同位素分離器、氣體碰撞靶室、單粒子探測系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，采用增長率方法測量了過渡元素Ti-，Cr-和Cu一等負(fù)離子和氮氣，又系統(tǒng)測量了碳族C一、Sr、Ge-，氧族0一、S一，鹵素r、C1-等負(fù)離子與氦氣，在5—30kev能量范圍內(nèi)的單電子脫附截面。并在單電子脫附實驗系統(tǒng)的基礎(chǔ)上對其進(jìn)行改進(jìn)，搭建出國內(nèi)第一個負(fù)離子與氣體原子分子碰撞的雙電子脫附實驗系統(tǒng)。通過測量H一和氦氣碰撞的雙電

3、子脫附截面并和JSAUen等人的實驗結(jié)果進(jìn)行比較，驗證了實驗系統(tǒng)和數(shù)據(jù)處理方法可靠性之后，我們進(jìn)行了碳族C一、Sr、Ge-，氧族O一、S一，鹵素r、C1-等負(fù)離子與氦氣在5一15kev碰撞的雙電子脫附截面實驗測量。 本論文觀察到了5—30kev能量范圍內(nèi)C一，Sr，F(xiàn)一，0一等負(fù)離子與氦氣碰撞過程中單電子脫附截面有極大值。5—30kev能量范圍的碳族，氧族和鹵素其他負(fù)離子與氦氣碰撞單電子脫附截面數(shù)據(jù)和5一15keV能量范圍的雙電

4、子脫附截面，就目前我們所知，在此能區(qū)這些負(fù)離子截面數(shù)據(jù)尚沒有報道。 我們實驗裝置的一個主要特點是在實驗中利用周期性變化的方波電壓信號驅(qū)動一500V的脈沖電源對偏轉(zhuǎn)電場進(jìn)行調(diào)制，并采用邏輯時序脈沖控制數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)，只用一個單粒子探測器在單電子脫附實驗中分別探測負(fù)離子和中性原子，在雙電子脫附實驗中分別探測正離子和負(fù)離子。這樣的測量方法避免了采用多個探測器同時探測時由于不同探測效率而引入的誤差。因此，與國際上用多個探測器進(jìn)行測量的實驗