粒子与固体相互作用.doc

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1、阻止截面LSS理论：在入射离子能量很低的情况下，核能量损失也比电子能量损失小得多。一般情况下，中能和高能轻离子入射，只考虑电子阻止能力。核碰撞在靶中产生不同的效应，如辐射损失问题，需要集中讨论核阻止截面。入射离子为重离子，速度较低时，能量可以从入射粒子通过两原子核屏蔽电荷之间的静电相互作用传给靶原子核。溅射固体表面受到离子轰击时，发生复杂的能量转移，从而发射各种粒子，如原子、分子、电子和光子，若发射的是电子则为二次电子发射；若发射的是较重粒子或原子团，则为溅射。一个入射离子同固体表面层原子碰撞，把能量转移给原子核，如

2、果转移的能量大于原子处在晶格位置的束缚能，就产生反冲原子。初反冲原子再同其他靶原子碰撞，并通过级联碰撞把能量配给它们。如果转移给表面一个原子的能量使其反冲速度的方向有垂直于表面的分量，并大于表面束缚能，则这个表面原子被溅射出来，常用升华热近似表示它，而升华热比产生稳定位错（固体内部的辐射损失）所需的位移能量小。辐射损失效应主要是中子、电子或高能轻离子辐照固体引起的，这时能量转移给靶原子截面小而粒子在固体中的射程大。表面区域的碰撞级联稀少，溅射产额低。from--《粒子与固体相互作用》热释光热释光:英文Thermolu

3、minescence；简称TL有时也被译作热致光、热发光，是一种冷发光现象：一些晶体（例如矿物质）在被加热时，原来吸收并储存在晶格缺陷中的电磁辐射或其他电离辐射会以光子的形式释放出来。该现象不可与黑体辐射（也可称为热发光）混淆。常见应用有热释光测年法。简介是指深陷阱中的电子由于热激活而释放到导带，从而发生复合发光的现象。这种现象是一次性的，也就是固体在受辐射作用后，只有第一次被加热时才会有光被释放出来。在以后的加热过程中，除非重新再接受辐射作用，否则将不会有发光现象。详细内容物理机制晶体接受高能辐射之后，产生电子激子

4、激发态。在一些材料中，这种激发态被缺陷俘获或禁锢（trappedorarrested）在晶格中而未得到释放，但这些能级并不稳定。当加热晶体时，被俘获的激发态重新与晶体声子作用，回到低能级，从而辐射光子。这种辐射机制与黑体辐射机制不一样。自然环境中存在天然放射性元素，所以处于自然环境中的晶体（缺陷晶体）一般都接受天然辐射作用而存在释光现象。发展20世纪50年代，美国Wisconsin大学的Daniels将材料的热释光特性用于辐射剂量的测量。最初使用的氟化锂热释光材料具有很高的灵敏度,但是其热释光性能不稳定。后来，研究人

5、员相继开发了具有更优异热释光性能的LiF：Mg，Ti和LiF：Mg，Cu，P，目前氟化锂系列材料仍是热释光剂量学上应用最广泛的材料。应用新型材料随着科研和生活的需要,对热释光剂量学材料的要求(如较宽的线性剂量响应范围、高灵敏度、重复使用性好等)逐渐提高，研究人员又开发了CaSO4：Mn，CaF2：Mn，Li2B4O7：Cu，MgSiO4等新型热释光材料。陶瓷断代对于陶瓷来讲，其中含有大量的矿物晶体，如石英、长石和方解石等，这些晶体长期受到核辐射（如α、β和γ）的作用，积累了相当的能量，因此若把陶瓷加热，将可观察热释光

6、现象，热释光的强度与它所接受的核辐照的多少成正比。由于陶瓷所受的核辐射是来自于自然环境和陶瓷本身所含的微少的放射性杂质（如铀、钍和钾40等）。其放射性剂量相对恒定，因此热释光的强度便和受辐时间的长短成正比。在陶瓷的烧制过程中原始的热释光能量都会因高温而全部释放掉，就象是把[TL时钟]重新拔至零点。此后陶瓷重新积累TL信号，所以最后所测量得到的TL信号，是与陶瓷的烧制年代成正比，这就是热释光断代的基本原理。声子用来描述晶格的简谐振动，量子化的弹性波最小单位，并不是一个真正的粒子，声子可以产生和消灭，属于玻色子，服从玻色

7、子—爱因斯坦统计。声子是一种非真实的准粒子，描述晶体原子热振动—晶格振动规律的一种能量量子，能量等于ħωq，当晶体中的载流子运动时，会遭受到热振动原子的散射（静止原子并不散射载流子），它们交换能量将以ħωq为单元进行，若电子从晶格振动获得ħωq能量，就称为吸收一个声子；若电子交给晶格ħωq能量，称为发射一个声子。系统中声子的数目与温度有关：因为温度越高，晶格振动越剧烈，能量量子数目就越多，即声子数也就越多。因此随着温度上升，声子散射载流子的作用也就越显著。弛豫原子核从激化的状态回复到平衡列状态的过程叫弛豫过程。（fr

8、omyoudao）紫外线波长10-400nm布拉格峰是指能量峰，重离子束进入身体后不会马上大量释放能量，只有在重离子停下来的位置才会释放其大部分能量，形成一个尖锐的能量峰-布拉格峰色心colorcenter透明晶体中由点缺陷、点缺陷对或点缺陷群捕获电子或空穴而构成的一种缺陷。它的存在引起附加的光吸收带，使晶体着色。这种吸收光波的基本单位，称为色