Pb$^{82+}$离子在阈值能量下与辐射复合相关的X射线发射
原子物理
2022-05-25 v1
摘要
对于被减速至10 MeV/u低束流能量的裸铅离子，我们在GSI-Darmstadt的CRYRING@ESR的电子冷却器上研究了“冷碰撞”条件下与辐射复合（RR）相关的X射线发射。利用安装在0°和180°观测几何下的专用X射线探测室，我们首次对存储离子观测到了电子冷却条件下与RR相关的完整X射线发射谱。最值得注意的是，在分辨率良好的光谱中不存在由于延迟发射引起的谱线畸变效应，其跨越宽范围的X射线能量（约5至100 keV），从而能够识别细结构分辨的Lyman、Balmer以及Paschen X射线谱线，还有进入离子K、L和M壳层的RR跃迁。为与理论比较，我们采用了一种精细的理论模型。通过考虑Pb的相对论原子结构，该模型基于对直至主量子数n=165的Rydberg态的所有原子能级通过RR产生初始布居分布的高精度计算，并结合基于含时速率方程的级联计算。在统计精度内，实验X射线谱线发射与所采用理论模型的结果非常吻合。最值得注意的是，该比较揭示了瞬时与延迟X射线发射（长达70 ns）对观测X射线谱的贡献，尤其源自进入内壳层的Yrast跃迁。
引用
@article{arxiv.2201.06977,
title = {X-ray emission associated with radiative recombination for Pb$^{82+}$ ions at threshold energies},
author = {B. Zhu and A. Gumberidze and T. Over and G. Weber and Z. Andelkovic and A. Bräuning-Demian and R. Chen and D. Dmytriiev and O. Forstner and C. Hahn and F. Herfurth and M. O. Herdrich and P. -M. Hillenbrand and A. Kalinin and F. M. Kröger and M. Lestinsky and Y. A. Litvinov and E. B. Menz and W. Middents and T. Morgenroth and N. Petridis and Ph. Pfäfflein and M. S. Sanjari and R. S. Sidhu and U. Spillmann and R. Schuch and S. Schippers and S. Trotsenko and L. Varga and G. Vorobyev and Th. Stöhlker},
journal= {arXiv preprint arXiv:2201.06977},
year = {2022}
}