超声速氦束的中心线强度
摘要：超声速氦束在广泛的应用中被使用，例如表面散射实验和最近的显微镜检查。中性氦原子的高电离能使得建立高效探测器变得困难。因此，开发具有高中心线强度的束源是重要的。存在几种预测中心线强度的方法，其中放弃表面模型包含了最多的物理相关性。然而，到目前为止只有有限的实验数据可用。在这里，我们提出了一项研究，我们将放弃表面模型与大量的实验数据进行比较。在放弃表面模型中，源被描述为一个球体，粒子通过Maxwell-Boltzmann统计决定的分子流从中离开。我们使用玻尔兹曼方程的数值解来确定其属性。然后使用解析积分来计算中心线强度。这个积分可以简化为两种情况，一种假设束流在喷嘴孔径之前持续扩展，另一种假设在孔径之前放置一个放弃表面。我们将这两种情况与具有10微米喷嘴直径，4微米至390微米的放弃孔径，2至190巴的源压力范围和17.3毫米至5.3毫米的喷嘴和放弃孔径之间的距离的实验数据进行比较。为了支持这两种分析方法，我们还进行了等效的光线追踪模拟。我们得出结论，当使用束流扩展至放弃孔径时，放弃表面模型很好地预测了大于120微米直径的放弃孔径的中心线强度。对于较小的放弃孔径，趋势是正确的，但绝对一致性不太好。我们提出了几种解释，并测试了可以以分析方式实施的解释。
作者：Adri`a Salvador Palau, Sabrina D. Eder, Truls Andersen, Anders Komar Ravn, Gianangelo Bracco, Bodil Holst
论文ID：1806.00527
分类：Atomic and Molecular Clusters
分类简称：physics.atm-clus
提交时间：2018-12-12