布拉格峰能区高电荷态离子穿过气体靶后的电荷态研究

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1、ByLiYongfengADissertationSubmittedtoUniversityofChineseAcademyofSciencesInpartialfulfillmentoftherequirementForthedegreeofMasterofScienceInstituteofModernPhysics，ChineseAcademyofSciencesJune，2013关于学位论文使用授权的声明本人在导师指导下完成的论文及相关的职务作品，知识产权归属中国科学院近代物理研究所。本人完全了解中国科学院近代物理研究所有关保存、使用学位论文的规

2、定，同意研究所保存或向国家有关部门或机构送交论文的纸制版和电子版，允许论文被查阅和借阅；本人授权中国科学院近代物理研究所可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用任何复制手段保存和汇编本学位论文。本人离所后发表、使用学位论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时，第⋯署名单位仍然为中国科学院近代物理研究所。保密论文在解密后应遵守此规定。论文作者签名：么埠导师签名：兰趟日期：原创性声明本人郑重声明：本人所呈交的学位论文，是在导师的指导下独立进行研究所取得的成果。学位论文中凡引用他人已经发表或未发表的成果、数据、观点等，均已明确注明出处。

3、除文中已经注明引用的内容外，不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究成果做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名：垄壹生日期：致谢本论文工作是在导师赵永涛研究员的悉心指导下完成的，得到了等离子体物理组的课题国家重点基础研究发展计划(973计划，No：2010CB832902)和国家自然科学基金资助项目(11075192，11105192，11275241，11275238，11205225)的资助。赵永涛研究员在科研工作上兢兢业业、踏踏实实，为我做出了榜样，他渊博的知识、敏锐的科

4、研洞察力和认真负责的工作态度都深深的激励着我，他的谆谆教诲让我学到了许多受用一生的知识和道理。我由衷地感谢导师三年来在学业上给予我的关心和指导，以及为我的成长和进步所付出的辛劳。本论文的完成离不开程锐副研究员的指导和帮助，他对科研工作执着热情、精益求精，使我受益匪浅。感谢彭海波副教授和周贤明师兄对论文的认真修改。也感谢等离子体物理组同事：王瑜玉副研究员、王兴、雷瑜、虞洋、任洁茹、孙渊博和刘世东对于实验的开展所付出的努力，感谢他们对本工作的支持。感谢德国GSI的DieterH．H．Hoffmann教授对本工作的理论指导，感谢ITEP的AlexanderGo

5、lubev研究员，SergeySavin工程师和RomanGavrilin博士等人对本实验的技术支持。感谢320kV高电荷态离子综合实验平台李锦钰工程师等工作人员的辛勤工作，感谢王：少明工程师等为实验终端束线的准直所付出的努力。感谢人教处的老师，特别是华明漪、邱嵘、曹殿亮、梁敏乐和李明治对我在研究生学习期间的诸多关心和帮助。再次感谢帮助过我的所有老师和同学，正是你们的帮助我才能顺利的完成学、f匕!李永峰2013年6月摘要高电荷态离子穿过气体靶后的电荷态分布相关研究不仅有助于理解离子与原子碰撞中的能量损失和电荷态演化过程，同时也为离子束与等离子体相互作用等

6、高能量密度物理及惯性约束聚变相关课题研究提供重要参考。利用布拉格峰能区的能量分别为O．40MeV、0．50MeV、0．75MeV和1．00MeV的05+离子和能量为0．50MeV的02+离子穿过原子数密度范围为1013～1017cm‘3的H2靶，得到了不同靶原子数密度下的出射离子电荷态分布规律，计算了出射离子的平均电荷态以及平衡平均电荷态，得到了平均电荷态随着入射离子能量的变化规律。利用程序模拟了实验过程，实验结果和程序计算结果符合的很好。从靶原子数密度、入射离子能量和入射离子的初始电荷态三个方面对离子在靶气体中的电荷态演化过程进行了分析。靶原子数密度存

7、在临界值，它决定了出射离子是否能够达到平衡平均电荷态，能够达到平衡平均电荷态的临界靶原子数密度约为1014cm一。入射离子的能量对离子的平均电荷态影响较大：平均电荷态值会随着入射离子能量的增大而增大，其增大趋势近似为线性关系。入射离子的初始电荷态对临界靶原子数密度条件影响较小，相同能量不同初始电荷态的离子穿过气体靶后的平衡平均电荷态值相等。文中还对05+离子穿过气体靶和等离子体靶的电荷态结果作了比较。离子与气体靶作用后的离子电荷态均低于初始电荷态，而与氢等离子体作用后的离子电荷态均大于或等于初始电荷态，前者的平均电荷态比后者的小数倍。关键词：布拉格峰能区

8、，高电荷态离子，电荷态分布，平衡平均电荷态ABSTRACTChargeState