低能电子在固体表面背散射系数的直接Monte Carlo方法模拟

计算物理 ›› 2009, Vol. 26 ›› Issue (4): 586-590.

低能电子在固体表面背散射系数的直接Monte Carlo方法模拟

卓俊, 牛胜利, 黄流兴, 朱金辉

西北核技术研究所, 陕西西安 710024

收稿日期:2007-12-14 修回日期:2008-11-30 出版日期:2009-07-25 发布日期:2009-07-25
作者简介:卓俊(1982-),男,浙江龙泉,硕士生,从事低能电子与物质相互作用的蒙特卡罗模拟方法研究,西安市69信箱12分箱710024.

Detailed Monte Carlo Simulation of Low Energy Electron Backscattering from Solids

ZHUO Jun, NIU Shengli, HUANG Liuxing, ZHU Jinhui

Northwest Institute of Nuclear Technology, Xi'an 710024, China

Received:2007-12-14 Revised:2008-11-30 Online:2009-07-25 Published:2009-07-25

摘要/Abstract

摘要： 应用单次碰撞的直接Monte Carlo方法计算能量范围从100 eV~10 keV的电子在固体Al,Si,Au表面的背散射系数,其中低能电子在固体中的弹性散射和非弹性散射截面分别应用Mott散射截面和Born近似下的广义振子强度计算模型得到.通过与压缩历史Monte Carlo方法的模拟计算结果及实验值的比较,结果表明,对于100 eV~10 keV范围的低能区电子,采用直接方法计算得到的电子背散射系数与实验值符合较好,直接方法比压缩历史方法更适合于能量在10 keV以下的电子输运计算.

关键词: 低能电子, 背散射系数, 直接MonteCarlo方法, 压缩历史MonteCarlo方法

Abstract: Backscattering coefficients of low energy electron beams(from 100 eV to(10 000) eV) impinging on solids(Au,Si and Al) are simulated with detailed Monte Carlo code in which all interaction experienced by single electron are simulated in chronological succession.Mott cross-section and atomic generalized-oscillator-strength model within Born approximation are used to calculate elastic and inelastic scatterings in solid,respectively.Compared with various Monte Carlo codes it is concluded that detailed Monte Carlo code provided better agreement with experimental results at electron energies less than 10 keV.

Key words: low energy electrons, backscattering coefficient, detailed Monte Carlo simulation, condensed-history Monte Carlo simulation

中图分类号:

O562.5

卓俊, 牛胜利, 黄流兴, 朱金辉. 低能电子在固体表面背散射系数的直接Monte Carlo方法模拟[J]. 计算物理, 2009, 26(4): 586-590.

ZHUO Jun, NIU Shengli, HUANG Liuxing, ZHU Jinhui. Detailed Monte Carlo Simulation of Low Energy Electron Backscattering from Solids[J]. CHINESE JOURNAL OF COMPUTATIONAL PHYSICS, 2009, 26(4): 586-590.

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