ионно-фотонная эмиссия

ИОННО-ФОТОННАЯ ЭМИССИЯ - испускание фотонов при ионной бомбардировке твёрдого тела (мишени). Происходит в результате снятия электронного возбуждения в атомах и молекулах, возникшего при торможении ионов или их нейтрализации. Излучать могут как частицы в объёме твёрдого тела (ионолюминесценция), так и покидающие поверхность возбуждённые атомы, молекулы и ионы мишени (И--ф. э.). В последнем случае испускание происходит на разл. расстояниях от поверхности, определяемых скоростью частиц и временем жизни в определ. возбуждённом состоянии. Над поверхностью образуется светящийся ореол, что позволяет легко отделить это свечение от иополюминесценции. В спектрах И--ф. э. наблюдаются линии атомов, ионов и молекулярные полосы (рис.), а в отд. случаях и квазинепрерывное излучение (природа к-рого пока не ясна). Наиб, интенсивными в спектрах являются, как правило, линии распылённых атомов. Количественно И--ф. э. характеризуется коэф. эмиссии или выходом h фотонов (усреднённое число фотонов на 1 падающий ион для выбранного спектрального перехода). Для наиб, интенсивных переходов h~ 10^-3-10^-7 фотонов/ион для чистых металлов и может быть значительно выше для окислов металлов или диэлектриков. Ср. энергия распылённых возбуждённых частиц составляет неск. десятков эВ, т. е. выше, чем у общего потока распылённых частиц (см. Распыление ).Её величина не зависит от энергии падающих ионов. Возбуждение отлетающих частиц обусловлено соударениями в объёме тела или взаимодействием их валентных электронов с поверхностью.

Явление И--ф. э. лежит в оспове метода ионно-фотонной спектроскопии для диагностики поверхности. Анализ спектров излучения позволяет определить не только элементный состав поверхности, но и её электронную структуру и характер взаимодействия поверхностных атомов, а также даёт уникальные сведения о динамике электронных переходов в приповерхностной области материала в условиях облучения его ионным пучком (в процессе радиац. повреждения). Лит.: Петров Н. Н., Аброян И. А., Диагностика поверхности с помощью ионных пучков. Л., 1977; Поп С. С., Закономерности и механизмы ионно-фотонной эмиссии металлов, в сб.; Проблемы физической электроники. Л., 1989; Thomas G. Е., Bombardment-induced light emission, "Surface Sci.", 1079, v. 90, № 2, p. 381. Н. H. Петров.

   <<      Предметный указатель      >>