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低能Cl-离子在绝缘纳米微孔膜中的传输过程

Transmission of Low-energy Cl- through Insulating Nanocapillaries

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理论模拟结合实验研究了16-keV Cl-离子穿越不同厚度(7和12µm)的Al2O3微孔膜的物理过程,发现负离子传输中并不存在与正离子传输类似的明显的导向现象.在只考虑散射过程的情况下,模拟出的穿透粒子角分布及电荷态分布与实验结果符合很好,出射的Cl-离子沿初束方向分布;Cl0、Cl+离子沿微孔轴向分布.仔细分析了不同出射粒子的角分布,发现出射的Cl+在微孔轴向与初束方向之间分布;经单次散射出射的Cl0沿微孔轴向分布,而经多次散射出射的Cl0向初束方向移动.发现了Cl-离子穿越不同厚度的具有相同微孔直径的Al2O3微孔时,较厚的膜出射的Cl+/Cl0比例低.理论分析显示,这是由散射过程的特性造成的,随着微孔膜厚度的增加,出射的Cl0中经单次碰撞的比例变小,而多次散射出射的比例增加,从而导致Cl+离子转化为Cl0的几率要远大于Cl0转化为Cl+离子的几率,使得长的微孔出射的粒子中Cl+/Cl0比例低.

刘中林、哈帅、张文铭、谢一鸣、李鹏飞、靳博、张琦、马越、路迪、万城亮、崔莹、周鹏、张红强、陈熙萌

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兰州大学核科学与技术学院,兰州 730000

华北电力大学核工程与技术学院,北京 102206

理化学研究所仁科加速器研究中心,日本 和光 351-0198

哥德堡大学物理学部,瑞典 哥德堡 SE-41296

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Cl–离子 绝缘微孔膜 散射过程

国家自然科学基金资助项目瑞典科研与教育国际合作基金资助项目

U1732269STINT IB2018-8071

2021

10.11804/NuclPhysRev.38.2020050

原子核物理评论
中国科学院近代物理研究所，中国核物理学会

原子核物理评论

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：0.181
ISSN：1007-4627
年,卷(期)：2021.38(1)
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