Numéro
J. Phys. France
Volume 43, Numéro 3, mars 1982
Page(s) 485 - 491
DOI https://doi.org/10.1051/jphys:01982004303048500
J. Phys. France 43, 485-491 (1982)
DOI: 10.1051/jphys:01982004303048500

Stopping power and straggling of 0.2-2.0 MeV protons and 0.3-3.1 MeV 4He ions in erbium

J.C. Oberlin1, A. Amokrane1, H. Beaumevieille1, J.P. Stoquert1 et R. Perrier de la Bathie2

1  Centre des Sciences et de la Technologie Nucléaires, BP 1017, Alger-Gare, Algeria
2  Centre National de la Recherche Scientifique, Laboratoire Louis Néel, Avenue des Martyrs, 38042 Grenoble, France


Abstract
The stopping power cross section and energy straggling of protons and 4He ions in erbium films evaporated in vacuum, were determined using a backscattering technique in the energy range from 0.2 to 2.0 MeV for protons, and 0.3 to 3.1 MeV for 4He ions. The experimental stopping power data were fitted by means of Brice's formula, and agree with Ziegler's semiempirical calculations. The accuracy of the measurements was estimated to be ± 3 %. The energy straggling results for protons in erbium are in agreement with the predictions of Bethe and Livingston. Disagreement between the experimental and theoretical points for energy straggling of 4He ions is explained by the influence of the thickness non uniformity in the target.


Résumé
La section efficace de perte d'énergie, et la dispersion en énergie des protons et des ions 4He dans des couches minces d'erbium, évaporées sous vide, ont été déterminées en utilisant la technique de rétrodiffusion des particules incidentes, dans les domaines d'énergie de 0,2 à 2 MeV pour les protons et de 0,3 à 3,1 MeV pour les ions 4He. Les résultats expérimentaux concernant les sections efficaces de perte d'énergie ont été ajustés par la formule de Brice, et l'erreur commise sur ces mesures est de l'ordre de ± 3 %. Les valeurs trouvées sont en accord avec celles prévues par les calculs semi-empiriques de Ziegler. Les résultats obtenus pour la dispersion en énergie des protons sont proches des prévisions de la théorie de Bethe et Livingston. Le disaccord entre les points expérimentaux et théoriques pour la dispersion en énergie des ions 4He est expliqué par l'influence de la non uniformité de l'épaisseur de cible.

PACS
6180J - Ion radiation effects.
6185 - Channeling phenomena (blocking, energy loss, etc.).

Key words
alpha particle effects -- energy loss of particles -- erbium -- metallic thin films -- particle backscattering -- proton effects