X-ray emission produced by interaction of slow highly charged O q + ions with Al surfaces

报道了1.5—20 keV/q的高电荷态 \begin{document}$ {\rm{O}}^{q+} $\end{document} (q = 3—7)离子与Al表面相互作用发射的O原子的特征X射线谱. 分析表明, 对于 \begin{document}${\rm{O}} ^{q+} $\end{document} (q = 3—6)离子入射时发射的X射线, 是由于离子进入表面后与Al原子发生紧密碰撞导致的; 而 \begin{document}${\rm{O}} ^{7+} $\end{document} 离子入射时的X射线, 主要来自于“空心原子”的衰变. 在动能相等的条件下, 存在K壳层空穴的 \begin{document}$ {\rm{O}}^{7+} $\end{document} 离子的X射线产额相较于 \begin{document}$ {\rm{O}}^{q+} $\end{document} (q = 3—6)离子高一个数量级, 不存在K壳层空穴的 \begin{document}${\rm{O}} ^{6+} $\end{document} 离子的X射线产额也要高于 \begin{document}$ {\rm{O}}^{3+} $\end{document} , \begin{document}${\rm{O}} ^{5+} $\end{document} 离子. 总体来说, X射线产额以及电离截面与入射离子的初始电子组态有关, 且随离子入射动能的增加而增加. 根据半经典两体碰撞模型, 本文估算了入射离子与靶原子相互作用时分别产生O和Al的 \begin{document}${\rm K}_{\text {α}} $\end{document} -X射线的动能阈值. 对于入射动能低于动能阈值且电子组态为 \begin{document}$1{\rm{s}} ^{2} $\end{document} 的 \begin{document}$ {\rm{O}}^{6+} $\end{document} 离子与样品表面相互作用, 可能存在多电子激发使 \begin{document}${\rm{O}} ^{6+} $\end{document} 离子产生K壳层空穴.