Energy distribution of light ions backscattered from a solid

Abstract

The energy distribution of backscattered ions is obtained in analytical form as a result of approximate solution of the Boltzmann equation. The elastic-scattering cross section is taken in a form corresponding to the screened Coulomb potential which allows investigation of the cases from hard-sphere to Rutherford scattering. Inelastic energy losses are assumed to be proportional to some power of energy. The theory is valid for the case of normal ion incidence on the target surface and for the mass of a target atom much more than the mass of an ion. The first term of expansion of the final result gives the energy distribution obtained in the single-collision approximation and it coincides with the solution known from the previous theories. The theoretical results are verified by their comparison with computer simulation data. ͓S0163-1829͑99͒00533-0͔

Распределение По Пробегам Ионов, Отраженных От Твердого Тела: Теория И Компьютерное Моделирование

“…Однако результат [5] справедлив толь-ко при больших энергиях ионов. В работах [6,7] пока-зано, что форма распределения по пробегам меняется с энергией, и в двух предельных случаях распределение можно записать в приближенном виде…”

“…В случае больших энергий n = 2, распределение по про-бегам имеет максимум и при малых пробегах стремится к нулю, F(0) = 0. В настоящей работе мы расширяем границы примени-мости теоретических результатов [5][6][7]. Рассматривается случай нормального падения ионов на мишень и ис-пользуется сечение рассеяния, справедливое для любых углов рассеяния и любых энергий ионов.…”

“…Однако результат [5] справедлив толь-ко при больших энергиях ионов. В работах [6,7] пока-зано, что форма распределения по пробегам меняется с энергией, и в двух предельных случаях распределение можно записать в приближенном видеrде t -пробег иона, F(t) -функция распределения по пробегам, I n (t) -модифицированная функция Бесселя, a -некоторый параметр. В случае малых энергий n = 1, и распределение по пробегам монотонно убывает.…”