Особенности излучения релятивистских электронов и позитронов при (III) плоскостном каналировании в тонких кристаллах

• Автор: Богданов, Олег Викторович
• Шифр специальности: 01.04.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 100 с. : ил.

Содержание
Введение

Г ЛАВА 1. Плоскостное каналирование электронов и позитронов в кристаллах

1.1 Движение электронов и позитронов при плоскостном каналировании в кристалле

1.2 Спектрально-угловые характеристики излучения каналированных релятивистских электронов и позитронов в кристаллах

1.3 Выводы к главе

ГЛАВА 2. Формирование спектрально - угловых распределений излучения при плоскостном каналировании электронов и позитронов в тонких кристаллах
2.1. Формирование спектров излучения каналированных электронов и позитронов в кристалле

2.2. Усредненные спектры излучения каналированных электронов и позитронов

2.3 Сравнение спектров излучения каналированных электронов и позитронов

2.4 Особенности излучения «вперед» релятивистских электронов и позитронов при (111) каналировании в кристалле Si
2.5 Выводы к главе
ГЛАВА 3. Форма спектра излучения электронов и позитронов при (100) и (111) каналировании в кристалле Si
3.1. Расчеты спектральной интенсивности излучения для электронов при
(111) каналировании в Si
3.1.1. Эволюция спектров излучения электронов при изменении угла
влета относительно плоскостей (111) и (100) кристалла Si
3.1.2 Эволюция спектров излучения при увеличении энергии электронов

3.2 Расчеты спектральной интенсивности излучения для позитронов при (111) каналировании в Б1
3.2.1 Эволюция спектров излучения позитронов при изменении угла влета в кристалл Э1 относительно плоскостей (100) и (111)
3.2.2 Эволюция спектров излучения при увеличении энергии
позитронов
3.3 Сравнение спектров излучения электронов и позитронов
3.4 Сравнение с экспериментом
3.5 Выводы к главе
Г лава 4 Форма спектра излучения при плоскостном каналировании релятивистских электронов позитронов в ионном кристалле 1лТ
4.1. Траектория электронов и позитронов при плоскостном каналировании в ЫБ
4.2. Спектры излучения электронов и позитронов при различных углах падения к (111) плоскостям каналирования в ЫБ
4.3. Соответствие квантового и классического подхода к описанию
спектральных характеристик излучения каналированных
электронов в ЫБ
4.4. Выводы к главе
Заключение
Список литературы

Введение
Физика ориентационных эффектов, среди которых наиболее известным является каналирование заряженных частиц в кристаллах, представляет собой постоянно развивающееся направление. Исследования в этой области, в ходе которых был подтвержден ряд фундаментальных положений физики твердого тела и смежных с ней областей и внесены существенные поправки в теорию взаимодействия заряженных частиц с веществом, интенсивно ведутся во многих научных лабораториях мира. По проблемам, связанным с ориентационными эффектами, периодически проходят международные конференции (Международная конференция по физике взаимодействия заряженных частиц с кристаллами, Radiation from Relativistic Electrons in Periodic Structures, Charged and Neutral Particles Channeling Phenomena), публикуется ежегодно большое число работ.
С помощью эффекта каналирования можно изучать тепловые колебания и смещения атомов в решетке, распределение электронной плотности в межатомном пространстве кристаллов. В последнее время изучается возможность использования каналирования для создания эффективных систем управления пучками частиц высоких энергий. Каналирование легких частиц - электронов и позитронов - может быть использовано для получения интенсивного монохроматичного рентгеновского и гамма-излучения.
Классическая и квантовая теория излучения релятивистских заряженных частиц при плоскостном каналировании в кристаллах изложена в монографиях [1-10] и обзорах [11-23]. Однако за бортом теоретических исследований остался случай излучения при плоскостном каналировании вдоль так называемых двойных плоскостей (111) в кристаллах со сложным базисом. Это связано со следующими причинами:

описывают движение каналированных (подбарьерных) электронов или движение квазиканалированных (надбарьерных) электронов:
xc(t), UQ КМ ° Здесь, Тс, Тпс - периоды движения каналированных и надбарьерных электронов/позитронов, <£_ - поперечная энергия.
Спектрально-угловое распределение интенсивности излучения (как было показано в главе 1) определяется формулой (21):
d£ = [[п[(п-р)р]1с,(г)лг
dTldco 4к2с о (1 - пр)2
Напомним, т = NT + т' - время прохождения электронов/позитронов через кристалл; Т — период колебаний, электронов или позитронов в плоскостном канале, г'-добавка, обусловленная тем, что в реальной ситуации частицы при плоскостном каналировании в кристалле совершают не целое число колебаний N — имеются «хвосты» траекторий.
Эта формула - основа всех расчетов спектров излучения при каналировании. Обычно ее используют в предположении большого числа периодов (целого числа) колебаний частиц при каналировании (идеальная траектория - ideal). В этом случае удается получить достаточно простые аналитические формулы для спектров излучения (см. [1—2]). В тонком кристалле это условие не выполняется и следует ожидать новых особенностей в спектрах излучения по сравнению с [1-2].
Следует ожидать, что при фиксированной толщине кристалла, с увеличением энергии заряженных частиц вклад излучения в спектр для реальных траекторий будет увеличиваться по сравнению с идеальными траекториями. Это связано с тем, что с увеличением энергии частиц уменьшается время их пролета через кристалл, следовательно, более существенный вклад в спектр