[发明专利]氢氦同位素核散射截面的测量方法

摘要

本发明属于氢氦同位素测量技术领域，具体为一种氢氦同位素核散射截面的测量方法。本发明采用磁控溅射沉积的方法制备出一种薄膜复合靶，复合靶的组成主要包含三部分一是薄膜衬底；二是富含被测量元素的薄膜层；三是覆盖于富含被测量元素的薄膜之上的极薄的覆盖层，这层覆盖层不仅能有效阻止被测量元素在保存和测量过程中从薄膜中脱附，而且可以在测量过程中起到对入射粒子剂量标定的作用。本发明通过确定实验参数，再根据截面公式精确得出在特定角度位置一定能量范围内的微分散射截面。这种相对测量法避免了在对入射离子数Q、立体角Ω测量过程中造成的误差，使得测量精确度可以大大提高。

主权项

一种测量氢氦同位素核散射截面的方法，其特征在于，具体步骤为：步骤一、氢氦同位素核截面测量用靶的制备，采用磁控溅射沉积的方法制备薄膜复合靶，复合靶的组成主要包含三部分：薄膜衬底、富含被测量元素的薄膜层和覆盖于富含被测量元素的薄膜之上的覆盖层；步骤二、核散射截面测量，采用相对测量方法，首先假设一样品由待测散射截面的某元素X和另一种重的基体元素Y组成，重元素Y对轻入射离子的散射截面此时可认为为卢瑟福截面，由此Y作为参考元素；X、Y的背散射谱的峰面积分别为：(1.2)(1.3)两式等式两侧分别相除得到：（1.4）其中，AX和AY分别是探测器探测到的对应于X元素和Y元素的粒子数，Q是入射粒子总数对应的电荷量，Ω是探测器的固体角，Y元素与入射粒子作用的散射截面，NX为X元素单位面积样品中的靶原子数，NY为Y元素单位面积样品中的靶原子数；根据（1.4）式：首先，计算，由卢瑟福散射截面公式精确计算得到；然后，根据测量过程中得到的反冲粒子能谱（ERDA）确定NX，由选定的存在既有散射截面测量数据的且在一定能量范围内其核散射截面与卢瑟福散射截面极为接近的另一种入射粒子与X作用得到的弹性反冲能谱并通过计算拟合得到；然后，根据卢瑟福背散射分析RBS能谱中确定NY ，由于Y元素是超重元素，因而与较轻的入射粒子相作用时其散射截面即可认为与卢瑟福散射截面相同，据此可以由其背散射能谱计算得到NY。