Математическое моделирование стохастической динамики процессов деканалирования и реканалирования быстрых заряженных частиц в кристаллах

Математическое моделирование стохастической динамики процессов деканалирования и реканалирования быстрых заряженных частиц в кристаллах

Автор: Панина, Татьяна Александровна

Год защиты: 2011

Место защиты: Сургут

Количество страниц: 119 с. ил.

Артикул: 5374101

Автор: Панина, Татьяна Александровна

Шифр специальности: 05.13.01

Научная степень: Кандидатская

Стоимость: 250 руб.

Математическое моделирование стохастической динамики процессов деканалирования и реканалирования быстрых заряженных частиц в кристаллах  Математическое моделирование стохастической динамики процессов деканалирования и реканалирования быстрых заряженных частиц в кристаллах 

Глава 1. Компонента Вуу . Уравнение ФоккераПланка Глава 2. Глава 3. Глава 4. При движении заряженной частицы в тонком кристалле влиянием потерь энергии на движение можно пренебречь. На основе описанной математической модели создана компьютерная программа, позволяющая вести расчт для положительно и отрицательно заряженных частиц протоны, ионы, тяжлые отрицательно заряженные частицы в одном из трех плоскостных направлений 0, 0 и 1 прямых и изогнутых кристаллов кремния, германия и алмаза. С помощью компьютерной программы можно получить следующие результаты траектории, фазовые траектории, угловые и пространственные распределения для любого сечения кристалла, спектры потерь энергии на электронах, вероятности деканалирования выходы частиц и ориентационные зависимости. Цель работы математическое и компьютерное моделирование стохастической динамики процессов деканалирования и реканалирования многозарядных ионов и релятивистских частиц в плоскостных каналах кристаллах. Разработать математическую модель, описывающую движение быстрых заряженных частиц в осевых каналах кристалла с учетом многократного рассеяния на ядрах и электронах кристалла.


Для этих явлений были введены термины поперечное охлаждение и поперечный нагрев, отображающие тот факт, что увеличение потока вдоль осевого или плоскостного направлений вызывается умешшением энергии поперечного движения иона охлаждение и поток уменьшается в результате увеличения энергии поперечного движения нагрев. В приведены экспериментальные данные, связанные с эффектами нагрева и охлаждения. Проведены измерения для различных ионов в большом диапазоне ионных энергий. Использование различных кристаллов позволяет изучить зависимость эффектов от атомного номера атомов кристалла. Изменение ориентации кристалла позволяет рассмотреть зависимость эффекта от размеров канала и интенсивности потенциала каналировашш. Измерения, проводимые с кристаллами различной толщины, показывают усиление эффекта с увеличением длины пути иона в кристалле. В эффекты нагрева и охлаждения исследуются в рамках единых модельных представлений, связанных с перезарядкой. В работе разработана кинетическая теория прохождения многозарядиых тяжелых ионов, учитывающая диффузию в пространстве поперечных импульсов и обмен зарядом между кристаллом и ионом. В дальнейшем был проведен численный анализ кинетических уравнений . Согласие с экспериментальными данными достигается при предположении, что при высоких энергиях ионов вероятность захвата электрона каналированным ионом подавлена по отношению к вероятности потери. Несмотря на существование большого числа работ, посвященных описанию эффектов нагрева и охлаждения, в этой области все еще существуют нерешенные вопросы. Один из них связан с наблюдением только эффекта охлаждения в кристалле Iшатаны. В недавних обзорах Р. Карригана , отмечается недостаточная экспериментальная и теоретическая изученность деканалирования электронов и позитронов в области энергий порядка 1 ГэВ. Результата эксперимента по прохождению и излучению электронов в настоящее время обсуждаются в ряде работ излучение электронов, , , длины деканалирования электронов и др. Широкое применение для управления пучками частиц находит каналирование заряженных частиц высоких энергий в изогнутых кристаллах. Этот эффект был обнаружен в г в компьютерном эксперименте по модели бинарных столкновений и подтвержден в физическом эксперименте в г. Основные особенности каналирования частиц в изогнутых кристаллах рассмотрены в . Для надбарьерных частиц обнаружен захват изогнутыми плоскостными каналами заряженных частиц в канал объемный захват и отклонение изогнутыми каналами быстрых частиц в сторону противоположную изгибу объемное отражение. Эффект объемного захвата протонов в режим каналирования был обнаружен в эксперименте по отклонению протонов с энергией 1 ГэВ изогнутым кристаллом кремния . В обзоре было отмечено, что эффектом объемного захвата можно пренебречь при энергиях протонов Е 1 ГэВ. Сравнительно недавно были представлены результаты экспериментов по отклонению пучка протонов с энергиями 1 и 0 ГэВ тонкими кристаллами кремния , . ГэВ имеется пик, который формируется из протонов, не захваченных в режим каналирования, а в угловом распределении протонов с энергией 1 ГэВ такого пика нет. Количественный анализ процесса взаимодействия быстрых заряженных частиц с кристаллом может быть произведен с помощью компьютерного моделирования. Способ, заключающийся в прямом численном моделировании процесса рассеяния модель бинарных столкновений. Здесь процесс рассеяния представляется как последовательность отдельных столкновений частиц с атомами кристаллической решетки, смещенными из узлов. При рассмотрении больших толщин кристалла модель бинарных столкновений приводит к больших затратам машинного времени. Другой способ кинетическое описание эффекта каналирования. Решение кинетических уравнений по всей длине кристалла представляет сложную задачу, но, рассматривая стопу тонких кристаллов, решение удается найти. Рх Рх 5х. Рассматриваются величины первого порядка малости. Здесь их дидх, и Зс непрерывный потенциал плоскостного канала. Уравнение, описывающее движение вдоль регулярной траектории в паре с системой уравнений для средних квадратов флуктуаций динамических величин решают задачу описания процесса многократного рассеяния каналированных частиц в плоскостных каналах кристалла в пространстве поперечных координат и скоростей.

Рекомендуемые диссертации данного раздела

28.06.2016

+ 100 бесплатных диссертаций

Дорогие друзья, в раздел "Бесплатные диссертации" добавлено 100 новых диссертаций. Желаем новых научных ...

15.02.2015

Добавлено 41611 диссертаций РГБ

В каталог сайта http://new-disser.ru добавлено новые диссертации РГБ 2013-2014 года. Желаем новых научных ...


Все новости

Время генерации: 0.293, запросов: 244