气体纳米径迹段中低能电子和$\alpha$粒子产生的电离团簇尺寸分布

电离辐射与纳米靶的相互作用是放射学、肿瘤学、辐射防护和纳米电子学等众多科学领域关注的课题。一种称为纳米剂量学的新技术已被开发出来，用于对这些类型的相互作用进行定性和定量描述。本文所述工作是对这一发展的贡献，即进一步改进最初由 Andrzej So{\l}tan 核研究所开发的名为 Jet Counter 的新实验技术。Jet Counter 是世界上研究低能电子与 2-10 nm（单位密度）纳米靶相互作用的独特装置。基本实验结果是电离粒子在气态（氮气或丙烷）纳米径迹段中产生的电离团簇尺寸的频率分布。本文展示了低能“单”电子 (100 eV - 2000 eV) 在直径为 0.34 ${\mu}$g/cm$^2$的氮气 (N$_2$) 靶圆柱体中产生的电离团簇尺寸频率分布的首批实验数据。还展示了 3.8 MeV ${\alpha}$粒子在直径范围为 0.1 至 0.5 ${\mu}$g/cm$^2$的氮气 (N$_2$) 和丙烷气体 (C$_3$H$_8$) 靶圆柱体中产生的电离团簇尺寸频率分布的新实验数据。将实验结果与蒙特卡洛模拟进行了比较。应用贝叶斯分析将测量谱卷积为真实的团簇尺寸分布。提出了表征电离辐射与纳米级相互作用的新的物理量，即$P_1$、$M_1$和$F_2$。研究表明，这些量可以替代传统的（宏观）剂量学量。