Simulation of secondary electron emission characteristics from carbon foils bombarded by 1–10 MeV/u heavy ions
Abstract
二次电子发射（SEE）是表面物理中的普遍现象，其实验测量受表面状态、环境条件等因素影响，精确表征存在一定难度.本文基于蒙特卡罗模拟方法，研究中低能重离子入射薄膜材料的SEE过程，旨在为加速器装置中基于SEE的束流测量探测器的设计与应用提供理论指导.以西安质子重离子应用装置中的薄膜探测器为背景，利用Geant4最新拓展的MicroElec模块，定量研究了1–10 MeV/u能区重离子在碳基薄膜上的二次电子产额（SEY）、能量及角度分布特性，并系统探讨了SEY与薄膜厚度、入射粒子能量损失率(LET)及入射角度的关系.结果显示，前向和背向SEY不一致性以及随薄膜厚度的变化均是由δ电子主导的；总产额与LET在0.1–100 keV·cm2·μg-1范围内呈近似线性关系，与前人实验数据吻合良好；前向和背向SEY随入射角度单调增加，但前向增长慢于背向，源于δ电子前向发射特性带来的非对称贡献.本文的计算结果可为基于二次电子发射的薄膜探测器提供有价值的数据支撑与理论参考．
Fields of Study & Subjects
Ion-surface interactions and analysis
Electron and X-Ray Spectroscopy Techniques
Particle Detector Development and Performance
Publication details
- Journal / source
- Acta Physica Sinica
- Volume
- 75
- Issue
- 12
- Publication date
- 1 January 2026
- Language
- ZH