第一篇 阻止本领和射程 1
第一章 高速带电粒子的电子阻止本领——经典计算 1
1-1 粒子-粒子碰撞 1
1-2 粒子-原子碰撞 5
1-3 绝热截断 9
1.动量近似 9
2.原子的谐振子模型 11
3.绝热截断 12
1-4 经典力学适用性讨论 15
1.玻尔判据 16
2.讨论几个问题 18
第二章 高速带电粒子的电子阻止本领——量子力学计算 24
2-1 经典和量子的散射截面 24
2-2 一级微扰处理 27
2-3 贝特-布洛赫公式 32
2-4 几点讨论 41
1.平均电离势I 41
2.贝特-布洛赫公式的速度条件 42
3.玻尔公式与贝特-布洛赫公式的比较 43
4.等分定则 44
2-5 Z31和Z41效应 45
第三章 Lindhard 的介电描述 49
3-1 电子气中的截断 49
3-2 电子气中的慢化(一) 52
3-3 介电常数ε′(ｋ,ω)的估算 57
3-4 累加定则 61
3-5 静止电子气中的(-dＥ/dx)公式 64
3-6 局部密度近似 68
第四章 低速带电粒子的电子阻止本领 73
4-1 托马斯-费米原子模型 73
1.原子(离子)内部的电子密度分布和电势分布 73
2.中性原子的标度化 78
3.托马斯-费米模型与布洛赫关系 81
4-2 电子气中的慢化(二) 82
4-3 散射势的确定 86
1.低密度极限 87
2.高密度极限 87
4-4 输运载面和(-dＥ/dx).公式 89
1.低速轻离子情况 90
2.高速轻离子情况 91
3.低速重离子情况 92
4-5 Z1振荡和Z2振荡 93
第五章 低速带电粒子的核阻止本领 97
5-1 一般叙述 97
5-2 幂函数近似和广角外推 99
5-3 约化微分截面ｆ(ｔ1/2) 105
5-4 约化核阻止本领(-dε／dp)n 108
5-5 原子间的相互作用势 112
1.硬球势 112
2.玻恩-迈耶势 113
3.玻尔势 114
4.勃林克曼Ⅰ势 114
5.勃林克曼Ⅱ势 115
6.托马斯-费米势的几种解析近似 116
7.由计算机拟合得到的Kｒ-C势和皮亚赛克势 118
第六章 多次散射和能量离散 125
6-1 多次散射的统计规律性 125
1.均方散射角？2 125
2.核碰撞和电子碰撞的均方散射角?2ｎ和?2n 128
3.多次散射角分布的高斯近似 132
6-2 多次散射的输运方程法 134
1.输运方程的建立 134
2.输运方程的求解 135
3.普适的角分布函数ｐ(ａ-，τ) 136
4.ｐ(ａ-，τ)的计算及与实验的比较 138
6-3 能量离散的玻尔模型 140
1.一般概念 140
2.电子碰撞和核碰撞的能量离散Ω2n和Ω2n 141
3.能量损失的分布 144
6-4 能量离散的自由电子气模型 147
1.玻尔模型的局限性 147
2.林哈德-夏夫模型(LS模型) 147
3.对LS模型的改进 149
第七章 LSS射程理论 153
7-1 简单的射程理论 153
1.平均射程?(E)的简单计算 153
2.与实验的比较 155
3.射程的离散(△R)2 157
7-2 LSS积分-微分方程 160
1.LSS积分-微分方程及各阶矩的递推公式 160
2.平均射程R(E)的求解 161
3.射程离散(△R)2的求解 162
4.级数的收敛问题 165
7-3 用负幂势计算R(E)和△R2(E) 165
1.用负幂势表达的LSS积分方程 165
2.矩的递推公式 167
3.计算平均射程γ和射程离散(△γ)2 168
7-4 投影射程的分布 171
1.投影射程分布函数的LSS积分-微分方程 172
2.平均投影射程Rp(E)的计算 173
3.λιτ(E)和(-dE/dx)fr的计算 174
4.射程R(E)与投影射程Rp(E)的换算关系 177
5.投影射程的离散？ 179
7-5 LSS射程计算的 Sanders 方法 182
1.球坐标下的LSS积分-微分方程 182
2.空间矩mn？(E)的解法 185
3.β系数的计算 188
4.多元素靶中的射程计算 191
7-6 射程分布函数的构筑方法 195
1.构筑射程分布常用的几种矩 195
2.高斯分布近似 197
3.双半高斯分布近似 199
4.埃及华斯(Edgeworth)分布 201
5.庇尔松(Pearson)分布 202
第二篇 离子沟道效应的理论与应用 207
第八章 Lindhard 的沟道理论 207
8-1 沟道理论的基本假设 207
1.早期的实验观察和计算机模拟的结果 207
2.Lindhard 的基本假设 211
8-2 横向连续势 213
1.轴沟道连续势的一般表式 213
2.平面沟道连续势的一般表式 214
3.具体的沟道连续势 216
4.横向能量守恒近似 219
8-3 受制约运动的条件 220
1.轴沟道中受制约运动的条件 220
2.平面沟道中受制约运动的条件 223
3.轴沟道与平面沟道的联系 225
8-4 经典力学适用性讨论——与原子弦的碰撞 227
8-5 半路平面模型 230
8-6 完美弦上的原子发射粒子 234
8-7 晶格热振动与横向能量守恒近似 238
1.晶格原子的热振动位移 238
2.沟道热平均势 239
3.横向能量守恒近似与晶格热振动 243
第九章 沟道效应的统计处理 247
9-1 沟道粒子系统的分布函数 248
1.轴沟道情况 248
2.平面沟道情况 251
9-2 沟道坑的理论计算 252
1.轴沟道沟道坑的计算 253
2.平面沟道沟道坑的计算 260
9-3 计算沟道坑的数值方法(一)：连续近似 262
1.计算沟道势能 262
2.计算横向能量的分布函数g(E?) 263
3.沟道粒子的通量分布 264
4.计算沟道坑 264
9-4 沟道坑的数值方法(二)：半路平面模型 266
1.物理模型 266
2.数值计算方法 268
9-5 连续模型的退道理论—扩散模型 270
1.描述退道的扩散方程 271
2.扩散常数D(E?) 273
3.退道扩散模型与实验的比较 278
第十章 用阻塞效应测量核能级寿命 282
10-1 阻塞效应测量核能级寿命的原理 282
1.复合核发射的带电粒子阻塞效应 283
2.阻塞角分布参数与核反冲距离和寿命的关系 284
10-2 阻塞角分布的理论计算 290
1.解析计算法 290
2.蒙特卡洛模拟计算 292
10-3 阻塞效应测量核寿命实验 294
1.孤立共振核反应寿命测量 295
2.非弹性散射过程的寿命测量 303
3.复合核弹性散射寿命测量 305
4.裂变寿命测量 307
第十一章 杂质原子的晶格定位 312
11-1 沟道定位的基本原理 312
1.定位的三角形法则 312
2.杂质晶格位与沟道坑的形状的关系 314
3.等效晶格位相等效投影位 316
11-2 替位杂质原子的定位分析 317
1.全部替位的定位事例——Au在Cu中的晶格位 317
2.部分替位的定位事例——Sn在SiC中的晶格位 318
3.替位率的计算 321
11-3 近替位杂质原子的定位分析 322
1.沟道坑的实验测量及测量结果 322
2.沟道坑的理论计算 324
3.理论沟道坑与实测沟道坑拟合定Bi的位置 325
11-4 隙位杂质原子的定位分析 327
1.样品条件 328
2.随机谱和轴沟道对准(ψ＝0)谱 328
3.轴沟道的背散射产额角分布 331
4.<110>沟道通量峰的分析 331
5.确定Yb原子的晶格位置 333
11-5 ZnS型晶体中杂质原子定位的技术 336
1.<110>沟道背散射产额的不对称现象 337
2.上述不对称现象的原因 338
3.计算机模拟 339
4.ZnS型晶体中替位杂质原子的定位 340
11-6 晶格定位中几个值得注意的问题 343
1.分析束的轰击对杂质晶格位的影响 343
2.杂质原子的浓度对定位分析的影响 344
3.理论计算的局限性 345
4.低对称性晶格位和多重位 346
5.样品条件 346
第十二章 晶格损伤的分析 348
12-1 晶格的辐射损伤和二次缺陷 348
1.位移阈能和点缺陷 349
2.位移级联和位移钉砸 350
3.热钉砸 351
4.点缺陷的迁移和点缺陷复合体 352
5.重离子和轻离子引起的晶格损伤 354
6.退火和二次缺陷 354
12-2 晶格无序的深度分布——Bφｇh公式 356
1.Bφｇh公式 357
2.对Bφｇh公式的几点说明 359
12-3 退道几率和退道校正 363
1.退道几率的理论估算 363
2.退道校正 367
12-4 无序原子横向分布的分析 371
1.基本原理和分析的方法 371
2.分析实例 375
3.分析方法的局限性 377
12-5 位错退道(一)：Quere 模型 379
1.Quere 模型的基本思想 379
2.轴沟道中全位错的退道直径 381
3.平面沟道中全位错的退道直径 385
4.Quere 模型与实验测量的比较 387
12-6 位错退道(二)：Kudo 模型 391
1.轴沟道中位错的退道几率 392
2.平面沟道中位错的退道几率 397
3.Kudo 模型的应用例子 399
附录A 阻止本领和射程的编评公式及 FORTRAN 程序 404
A-1 氢离子的阻止本领 404
A-2 氦离子的阻止本领 415
A-3 重离子的阻止本领 417
1.低速重离子的电子阻止 417
2.高速重离子的电子阻止 417
3.中速重离子的电子阻止 418
A-4 程序 STOP 420
A-5 程序 PRAL 441
附录B 德拜函数和德拜温度等 457
附录C 立方晶系主要晶面的极图 460
附录D 9度极式坐标图 463