蒙特卡罗方法在低能电子致原子内壳层 - 原子核物理评论.PDF

第 23卷 第 1期 原 子 核 物 理 评 论 V01．23．No．1 2006年 3月 NuclearPhysicsReview Mar．。2006 文章缩号 ：1007--4627(2006)01--0062--04 蒙特卡罗方法在低能电子致原子内壳层 电离截面测量中的应用 吴 英，安 竹 (四川大学辐射物理及技术教育部重点实验室。四川大学原子核科学技术研究所，四JiI成都 610064) 摘 要；在MonteCarlo方法模拟keY 电子碰撞薄膜／厚衬底靶过程 中，输入材料数据中采用的内 壳层电离截面数据不同，得到的反映膜厚及村底对电离截面测量结果影响的修正因子值也有差别。 讨论 了MonteCarlo模拟得到的修正 因子值受输入材料数据 中内壳层电离截面影响的程度，并完成 了入射 keV 电子在法拉第筒中逃逸率的估算工作。 关 键 词 ：内壳层电离截面 ；MonteCarlo模拟；修正因子 中图分类号：TI99 文献标识码：A 1 引言 Monte(、arlo模拟得到了电子逃逸数的估算值。通 过以上工作 ，可提高对实验数据的处理精度。 鉴于电子致原子内壳层 电离截面测量在理论研 本文首先简要介绍我们 的实验方法，然后 以 究和实际应用中有着重要的意义，及 目前低能电子 13 25keV 电子碰撞 Au薄膜厚为 11．1pg／cm (电离阈能——几十 keY能区)致原子 内壳层 电离 (～5．7nm)的Au／Al样 品及 5—23keV 电子碰撞 截面数据还很缺乏的现状[1]，近年来本课题组一直 Ag薄膜厚为 9．3~／g／cm (～8．9nm)的Ag／A1样 从事 keV电子致原子内壳层 电离截面测量的研究 品为例，讨论MonteCarlo方法算得的修正因子对 工作 在该工作中，我们采用在厚衬底 (如 A1)上 输人材料数据中内壳层 电离截面数据的依赖情况， 镀薄膜的方法制作靶样品，以避免制作 自支撑薄靶 及MonteCarlo模拟得到的法拉第筒电子逃逸率。 的困难[1]。由于入射 电子在靶薄膜 中的多次散射 、 在衬底上的背散射及轫致辐射会对测量结果产生影 2 实验方法 响，即Si(Li)探测器所记录的特征X射线会有所增 加，因而导致所测电离截面数据有所增大。最近我 测量 电子碰撞原子内壳层 电离截面实验的详细 们用 MonteCarlo方法模拟了实验条件下电子在靶 描述可参见文献E4]，这里我们仅做简要介绍。 样品中的输运过程，得到了膜厚与衬底存在对 内壳 低能人射电子束由电子枪提供，电子束电荷经 层电离截面测量值的修正量[2]。Campos等 用修 法拉第筒收集，由束流积分仪记录 实验所用靶是 正因子表示膜厚与衬底对内壳层 电离截面测量值的 由真空镀膜技术将靶材料均匀蒸至厚衬底 (如 A1) 影响，但未进一步讨论由MonteCarlo方法得到的 表面。靶薄膜厚度一般为～10~／g／em 左右 。靶膜 修正因子对输人材料数据中内壳层电离截面数据选 厚度可由RBS技术获得。入射 电子束垂直入射至 用的依赖 。本工作深入讨论 了MonteCarlo方法模 沿水平方向倾斜 1o。的靶表面，用于收集x射线谱 拟时输入材料数据 中采用不同的内壳层电离截面数 的si(Ii)探测器置于与水平面成 2O。方 向处 。靶室 据对算得的修正因子大小的影响。此外，本文还通 内真空保持在 1．33332×IO