| 摘要: | 當一加速粒子射束與固體靶面碰撞時;會將靶原子從原子表面濺射(sputtering)出來而產生許多的濺射粒子,在這些濺射粒子當中有一部份會成為激發粒子,隨後在經由降激(de-excitation)過程放出光子.而本實驗的目的是利用Ar+離子射束;並提供10kev,15kev和20kev的離子射束加速電壓且在其靶所在的腔體中(target chamber)灌入氧氣,使其分別碰撞金屬鋁靶,藉以觀察離子射束在碰撞有氧氣覆蓋的鋁金屬靶過程中(經由控制氧氣流量亦即在不同的壓力下),引發表面濺射鋁原子所產生的光輻射(optical radiation)現象的強度變化,並在相同的能量下利用兩種方法;計算氧的濺射係數So( sputtering coefficient)與氧的附著率Cs(sticking propability). 實驗過程中,所掃描記錄的波長是300nm-400nm之間的光訊號,因為在這個波段範圍內可以明顯的觀察到鋁原子的光譜線,從實驗的結果中,我們可在各種離子束分別與鋁表面碰撞的光譜圖中,發現中性鋁原子的四條原子譜線為308.2nm(32D3/2→32P1/2 ),309.2nm(32D3/2,5/2→32P3/2),394.4nm(42S1/2→32P1/2),396.2nm(42S1/2→32P3/2),而本實驗主要觀察309.2nm與396.2nm兩條原子譜線,並根據這些從表面濺射粒子所發出的光輻射訊號來研究離子與金屬表面碰撞過程的一個重要物理訊息. 實驗中,在靶室腔體中控制不同的氧流量,提供不同能量的離子射束加速電壓,觀察鋁表面濺射鋁原子光輻射訊號強度,計算特定波(309.2nm,396.2nm)氧的濺射係數So與氧的附著率Cs,藉以瞭解光子產率與金屬表面附著不同程度的氧氣情況下;所表現出的物理現象. |
