Люминесцентные характеристики плазмы, образующейся при распылении металлов Cd и Zn высокоэнергетичными частицами

• Автор: Лю Тао
• Шифр специальности: 01.04.21
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 170 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ОСНОВНЫЕ ФИЗИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ ПРЯМОГО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ЭНЕРГИИ ЗАРЯЖЕННЫХ ЧАСТИЦ - ПРОДУКТОВ ЯДЕРНЫХ
РЕАКЦИЙ - В СВЕТОВОЕ И ЛАЗЕРНОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ
1.1 Элементарные процессы взаимодействия заряженных частиц высокой энергии с веществом
1.2 Плазмохимические процессы в плотных газовых и парогазовых средах и механизмы создания инверсной заселенности
1.3 Радиационные эффекты в твердых телах при прохождении заряженных частиц высокой энергии
1.4 Эмиссия светового излучения, возникающая при бомбардировке твердых тел частицами высокой энергии
1.5 Выводы
ГЛАВА 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ УСТАНОВКИ, ОБОРУДОВАНИЕ,
МЕТОДИКИ
2.1 Установка для исследования спектральных, временных, температурных и пространственных характеристик люминесценции распылительной плазмы, образующейся при бомбардировке мишеней из металлического Сс1 или 7,п а-частицами 238Ри и быстрыми электронами с энергией 150 кэВ
2.2 Установка для исследования люминесценции парометаллических сред 3Не-Сб и 3Не--7п, возбуждаемой продуктами 3Не(п,р)3Т ядерной реакции
2.3 Методика проведения измерений временных осциллограмм
2.4 Выводы
ГЛАВА 3. ЛЮМИНЕСЦЕНТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПЛОТНОЙ Не-Сб
ПЛАЗМЫ
3.1 Спектральные и температурные характеристики люминесценции..

3.2 Пространственные и временные характеристики
1) Пространственные распределения
2) Спектрально-временные распределения
а) Константа столкновительного тушения буферным газом Не
б) Интегральные константы тушения люминесценции примесными
газами Аг, №, Хе и СС
в) Константы столкновительного тушения 5б2 205/2 СсііГ уровня газами Аг, №, Хе и СС
г) Относительный вклад распылительного механизма в заселение 5в
2В5/2 СсіП бейтлеровского уровня
3.3.Выводы
ГЛАВА 4. ЛЮМИНЕСЦЕНТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПЛОТНОЙ Не-Кп
ПЛАЗМЫ
4.1 Спектральные и температурные характеристики люминесценции
1) Область температур от комнатной до 350°С
2) Область температур от 400°С и выше
4.2 Временные и пространственные характеристики
1)Уровень 3694б2 Ъз/г
2)Уровень Зй104р 2Р1/
4.3 Выводы
ГЛАВА 5. ОСНОВНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ВОЗНИКНОВЕНИЯ ЛЮМИНЕСЦЕНЦИИ ПРИ БОМБАРДИРОВКЕ МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ МИШЕНИ В ГАЗОВОЙ СРЕДЕ
5.1 Физический процесс распыления металлической мишени частицами
высокой энергии
5.2 Ионная эмиссия металлической мишени при бомбардировке высокоэнергичными частицами

5.3 Перспективы использования явления распыления металлического мишени в He-Zn и He-Cd активных средах
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА

1.3 Радиационные эффекты в твердых телах при прохождении заряженных частиц высокой энергии.
1) Передача энергии заряженной частиц твердому телу
При бомбардировке твердого тела заряженными частицами высокой энергии возникают структурные изменения материала мишени, связанные с образованием различных дефектов кристаллической решётки - появлением вакансий, внедренных и замещенных атомов, тепловых клиньев и клиньев смещения, распылением материала. Этот процесс может сопровождаться вторичной электронной, ионной и фотонной эмиссией, обусловленной значительной ионизацией и электронным возбуждением атомов кристаллической решетки.[53-55].
Передача энергии твердому телу происходит при упругих и неупругих столкновениях быстрой заряженной частицы с атомами кристаллической решетки за счёт кулоновских сил взаимодействия между зарядами ядер и электронов[54]:
Е(г) = 2'-^— -ехр[-£) С1-43)
Здесь Е(г)- энергия кулоновского взаимодействия, Тще и - заряды частицы и атома мишени, г- расстояние между взаимодействующими

частицами, а = —- - константа экранирования заряда ядра атома,
(г2П+г2/3) и2 и
а0 = ■ — =5.29 -10 м - Боровский радиус атома водорода.
тс ■ с
На близких расстояниях выражение (1.43) описывает кулоновское отталкивание двух ядер, имеющих заряды Zгe и 72 с соответственно. На расстояниях порядка а отталкивание уменьшается из-за экранирования ядер двумя электронными облаками, и при больших г имеет место полное экранирование (рассеяние по законам упругих шаров). Энергия заряженной частицы может быть передана электрону (неупругое рассеяние) или атому в