Генерация параметрического рентгеновского излучения умеренно релятивистскими заряженными частицами

• Автор: Гоголев, Алексей Сергеевич
• Шифр специальности: 01.04.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 108 с. : ил.

Содержание
Введение

Глава I. Кинематическая теория ПРИ

§1.1. Кинематика процесса ПРИ

§ 1.2. Спектрально-угловое распределение ПРИ

Глава II. Моделирование процесса генерации ПРИ умеренно

релятивистскими частицами

§ 2.1. Определение методов и подходов

§ 2.2. Модель ПРИ для умеренно релятивистского случая (учёт параметров пучка, многократного рассеяния, мозаичности, потерь энергии)

2.2.1. Геометрические факторы

2.2.2. Моделирование многократного рассеяния

2.2.3. Алгоритм расчёта
Глава III. Эксперимент
§ 3.1. Эксперименты по генерации ПРИ умеренно релятивистскими частицами
3.1.1. Схема экспериментов
3.1.2. Параметрическое излучение от протонов
3.1.3. Параметрическое излучение от ядер углерода
§ 3.2. Калибровка экспериментальных данных по характеристическому излучению
3.2.1. Выход характеристического рентгеновского излучения
3.2.2. Сечение ионизации электронами и тяжёлыми заряженными частицами
3.2.3. Интенсивность характеристического излучения от протонов и ядер углерода
§ 3.3. Результаты и их обсуждение

Глава IV. Кинематическая группировка рефлексов
§ 4.1. Кинематическая группировка рефлексов ПРИ и сателлитные линии в
спектре
§ 4.2. Глобальная кинематическая группировка (global plane effect)
§ 4.3. Обнаружение ПРИ в кристалле вольфрама от умеренно релятивистских ядер
4.3.1. Схема эксперимента
4.3.2. Результаты и их обсуждение
§ 4.4. Источник монохроматического рентгеновского излучения с регулируемой длинной волны
4.4.1. Характеристики источника на основе ПРИ с использованием
эффекта глобальной кинематической группировки
4.4.2. Сравнение характеристик источников рентгеновского излучения на
основе рентгеновской трубки и компактного электронного ускорителя
Глава V. On-line монитор качества кристаллического дефлектора
§ 5.1. Мониторинг кристаллических дефлекторов на основе ПРИ
5.1.1. Схема монитора
5.1.2. Моделирование
§ 5.2. Результаты моделирования и возможности монитора
Заключение
Приложение I. Блок схема программы для моделирования ПРИ
Приложение II. Выходы флуоресценции и значения энергий краёв
поглощения и рентгеновских линий для К- и L- оболочек
Список литературы

Введение
В течение многих лет проявляется повышенный интерес, как теоретиков, так и экспериментаторов к электромагнитным явлениям, возникающим при прохождении заряженных частиц через монокристаллы, в том числе с генерацией электромагнитного излучения. Этот интерес обусловлен, прежде всего, тем, что практическое использование некоторых свойств электромагнитных процессов является весьма перспективным не только в современной физике, но и других областях (например, в микроэлектронике, медицине и т.д.). Одним из перспективных направлений в этой области является проблема создания новых источников монохроматического электромагнитного излучения, с регулируемой длиной волны.
До работ П.А. Вавилова и С.И. Черенкова [1, 2] в 1934 г. предполагалось, что электромагнитное излучение генерируется только ускоренной заряженной частицей. После этих работ и совместной работы И.Е. Тамма и И.М. Франка [3] началось детальное изучение нового класса механизмов генерации излучения заряженными частицами, которые могут возникать при их движении с постоянной скоростью в веществе (как правило, энергия частицы велика по сравнению с ее потерями на излучение, что с большой точностью позволяет считать движение частицы равномерным и прямолинейным). При движении частицы в веществе поле частицы возбуждает и поляризует атомы вещества, которые при этом становятся источниками вторичных электромагнитных волн, распространяющихся во все стороны. Эти вторичные волны взаимно гасят друг друга, если вещество является однородным и стационарным, а скорость частицы меньше фазовой скорости волны в этом веществе. В случае невыполнения хотя бы одного из этих условий полного гашения вторичных волн не происходит и возникает

Рис. 2.2. Пояснение к построению случайного вектора п*
Вектор Аа по поверхности детектора распределён равномерно. В лабораторной системе компоненты вектора Лс) записываются в виде:
Лсі ={ДХСІ С08#0 - Дус18Іп6>08Іп6'у,Аус1С08б»у,-Дх(15Іп6'0 - Ду£, СОЭ в0 ЭШ ву }, где Д, Аау_ случайное отклонение координат от центра на поверхности
детектора, распределённые равномерно в интервалах -<4с,<1у/2< Аах,<|у <х.ау/2- Здесь сііхіу - размеры чувствительной области
детектора. Отклонения координат разыгрываются из соотношения Дахйу = с1ЛхЛу(-1/2), где ё, - случайная величина, равномерно
распределённая в интервале (0; 1).
Розыгрыш случайных величин х; распределённых с плотностью вероятности типа (2.1), проводится методом функций распределения [44].
2.2.2. Моделирование многократного рассеяния
Расчёт влияния рассеяния электронов на характеристики ПРИ методом МК сводится к расчёту фазовых координат частицы после прохождения