负离子在微孔膜中输运过程研究

对于较低能区的高电荷态离子与微孔膜的相互作用过程研究，是研究表面以上中空原子形成以及衰变过程的极好的方法。离子穿过微孔膜的过程是离子在表面的掠射过程，克服了实验上对于掠射研究的技术困难。对于较高能区，穿出负离子的角发散角度的大小，穿越几率等与离子能量和电荷态的关系的研究是十分有价值的。这对于研究不同材料电学性质对离子传输的影响是很重要的参考数据；本项目将研究重点放在加速器能区的负离子穿过微孔膜的电荷态变化、横向离散度与入射离子的种类、电荷态以及能量和角度的依赖关系，验证对于负离子穿过微孔膜，导向效应是否存在；同时通过光谱测量，探索出射离子电子组态的相关信息。

对于较低能区的高电荷态离子与微孔膜的相互作用过程研究，是研究表面以上中空原子形成以及衰变过程的极好的方法。离子穿过微孔膜的过程是离子在表面的掠射过程，克服了实验上对于掠射研究的技术困难。对于较高能区，穿出负离子的角发散角度的大小，穿越几率等与离子能量和电荷态的关系的研究是十分有价值的。这对于研究不同材料电学性质对离子传输的影响是很重要的参考数据；本项目研究发现，使用10keV O-离子与微孔膜作用过程中，当束流强度达到50pA/mm2时，首次发现微孔膜对于负离子同样具有动力学的导向效应存在。在实验中观察到O-离子出射方向，在测量过程中缓慢地逐渐向微孔的轴向方向移动，且其出射束流半高宽从0.5°逐渐变化为1.6°，同时其相对穿透率降低到60%左右。当入射的负离子束强度足够的情况下，入射粒子在微孔内壁上能够逐渐形成电荷斑，入射的负离子的电荷交换、出射轨道均会受到内部电荷斑的影响，从而个给负离子提供了一个具有导向效应的力。微孔内部的电荷斑的形成具有一定的时间过程，当负离子入射微孔膜一定时间后，电荷斑逐渐形成并稳定下来，从而体现出其时间演化的效应。