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高电荷态离子穿过气体靶后的电荷态分布相关研究不仅有助于理解离子与原子碰撞中的能量损失和电荷态演化过程,同时也为离子束与等离子体相互作用等高能量密度物理及惯性约束聚变相关课题研究提供重要参考。 利用布拉格峰能区的能量分别为0.40MeV、0.50MeV、0.75MeV和1.00MeV的O5+离子和能量为0.50MeV的O2+离子穿过原子数密度范围为1013~1017cm-3的H2靶,得到了不同靶原子数密度下的出射离子电荷态分布规律,计算了出射离子的平均电荷态以及平衡平均电荷态,得到了平均电荷态随着入射离子能量的变化规律。利用程序模拟了实验过程,实验结果和程序计算结果符合的很好。 从靶原子数密度、入射离子能量和入射离子的初始电荷态三个方面对离子在靶气体中的电荷态演化过程进行了分析。靶原子数密度存在临界值,它决定了出射离子是否能够达到平衡平均电荷态,能够达到平衡平均电荷态的临界靶原子数密度约为1014cm-3。入射离子的能量对离子的平均电荷态影响较大:平均电荷态值会随着入射离子能量的增大而增大,其增大趋势近似为线性关系。入射离子的初始电荷态对临界靶原子数密度条件影响较小,相同能量不同初始电荷态的离子穿过气体靶后的平衡平均电荷态值相等。 文中还对O5+离子穿过气体靶和等离子体靶的电荷态结果作了比较。离子与气体靶作用后的离子电荷态均低于初始电荷态,而与氢等离子体作用后的离子电荷态均大于或等于初始电荷态,前者的平均电荷态比后者的小数倍。