Монохроматизация пучков рентгеновского излучения электронных ускорителей

• Автор: Вагнер, Александр Рудольфович
• Шифр специальности: 01.04.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 110 с. : ил.

Содержание
Введение

Глава I. Излучение заряженных частиц, движущихся в веществе

§1.1. Теория тормозного излучения

§1.1.1. Классическая теория тормозного излучения

§1.1.2. Основные выводы квантовой теории тормозного излучения

§1.1.3. Угловое распределение тормозного излучения

§1.2. Параметрическое рентгеновское излучение

§1.3. Дифракция рентгеновского излучения

§1.3.1. Основные результаты кинематической теории дифракции

рентгеновского излучения

§1.4. Моделирование процесса генерации тормозного излучения
электронов и дифракции на монокристаллах
Глава II. Экспериментальное наблюдение параметрического и
дифрагированного тормозного излучений на микротроне
§2.1. Геометрия и схема эксперимента, оборудование
§2.2. Результаты эксперимента и моделирования
§2.3. Обсуждение
Глава III. Экспериментальное наблюдение дифракции тормозного
излучения на рентгеновской трубке
§3.1. Геометрия и схема эксперимента, оборудование
§3.2. Результаты эксперимента
§3.3. Обсуждение
Глава IV. Измерения, выполненные на бетатроне
§4.1. Геометрия и схема эксперимента, оборудование
§4.2. Результаты эксперимента и моделирования
§4.3. Обсуждение
Глава V. Система цифровой рентгенографии на основе линейки
детекторов ОаАэ
§5.1. Регистрирующий модуль

§5.2. Апробация системы цифровой рентгенографии на
рентгеновской трубке (импульсный режим работы)
§5.3. Импульсный режим работы системы цифровой
рентгенографии на пучке тормозного излучения бетатрона МБ-6Э
§5.4. Выводы по главе
Глава VI. Схема источника монохроматического рентгеновского
излучения на базе бетатрона
§ 6.1. Схема и параметры источника
Заключение
Список использованной литературы
Приложение I
Приложение II
Приложение III
Приложение IV

Введение
В настоящее время практически во всех сферах деятельности человека используются достижения атомной и ядерной физики, которые получили бурное развитие во второй половине XX века. Толчком к этому послужило зарождение ядерной физики и электродинамики в конце XIX века, а затем их развитие в начале XX века [1]. После открытия в 1895 году рентгеновского излучения, человек получил мощный инструмент для исследования свойств микрообъектов и изучения возможности их использования в науке и технике. Интерес к процессам, происходящим при прохождении заряженных частиц через аморфные и кристаллические структуры, остается повышенным как у теоретиков, так и экспериментаторов и в настоящее время. Это вызвано общим прогрессом физических исследований, который стимулировал постановку целого ряда задач по обнаружению новых эффектов в физике электромагнитных процессов [см. обзор 2]. Помимо научного интереса, практическое использование ряда характеристик электромагнитных процессов в кристаллах является весьма перспективным в современной физике.
Исследование свойств различных веществ с помощью электромагнитного излучения является наиболее распространенным физическим методом, который основан на анализе процессов рассеяния и поглощения излучения молекулами, атомами и ядрами, входящими в состав этих веществ. Излучение при этом должно обладать подходящей длиной волны, поляризацией, интенсивностью и другими свойствами. Например, вакуумное ультрафиолетовое и рентгеновское излучение с длинами волн от 100 до 0,1 нм эффективно применяется при исследовании электронной структуры твердых тел, жидкостей и газов [3]. Еще одна важная область применения рентгеновского излучения — это анализ структуры упорядоченных или частично упорядоченных систем: кристаллов, макромолекул и т.д. [4,5]. Среди технологических применений рентгеновского излучения можно отметить производство микросхем с субмикронными размерами элементов
Рис. 1.6. Угловое распределение тормозного излучения для различных
значений Е0.
§1.2. Параметрическое рентгеновское излучение
Как было отмечено во Введении, параметрическое рентгеновское излучение (ПРИ) возникает при прохождение равномерно движущейся заряженной частицы через периодическую структуру. Рассмотрим кинематику процесса прохождения заряженной частицы через вещество.
Рис. 1.7. Векторная диаграмма процесса ПРИ Положим, что начальное состояние частицы характеризуется импульсом р0 энергией Е0, конечное - импульсом р и энергией Е = Е0-П(О. Импульс и энергия излученного фотона соответственно к и Нсо. Кристалл в результате взаимодействия получает импульс отдачи ц и энергию [ <| |2 /2 А7 . За счёт большой массы кристалла М по сравнению с массой частицы, энергией отдачи можно пренебречь. Таким образом, законы сохранения импульса и энергии запишутся в следующем виде:
p0=p + k + q; Е0-Е + Нй). (1.35)