Влияние тормозного, переходного и черенковского механизмов на параметрическое рентгеновское излучение

• Автор: Лихачев, Виталий Александрович
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Белгород
• Количество страниц: 108 с. : ил.

Глава 1. Вклад переходного излучения в формирование ПРИ вдоль скорости излучающего электрона
1.1. Амплитуда переходного излучения релятивистских электронов в кристалле в окрестности брэгговского резонанса
1.2. Спектрально-угловое распределение переходного излучения в случае тонкого непоглощающего кристалла
1.3. Переходное излучение в толстом кристалле. Эффект аномального фотопоглощения в переходном излучении
1.4. Вклад ПРИ
1.5. Выводы
Глава 2. Конкуренция вкладов тормозного и параметрического
механизмов излучения в формирование выхода квазичеренковского излучения релятивистских электронов в кристалле
2.1. Интенсивность когерентного рентгеновского излучения релятивистских электронов в неограниченном кристалле
2.2. Полный выход излучения из толстого поглощающего кристалла
2.3. Свойства квазичеренковского излучения релятивистских электронов, пересекающих толстый кристалл
2.4. Выводы
Глава 3. Параметрическое рентгеновское излучение в условиях
проявления эффекта Вавилова-Черенкова
3.1. Амплитуда излучения релятивистского электрона
в кристалле
3.2. ПРИ и дифрагированное черенковское излучение

3.3. Результаты численного анализа
3.4. Выводы
Глава 4. Особенности ПРИ в области малых углов ориентации
скорости излучающих электронов относительно отражающей кристаллографической плоскости
4.1. Спектрально-угловое распределение ПРИ при скользящем падении электрона на отражающую кристаллографическую плоскость
4.2. Асимметрия углового распределения ПРИ в области
малых углов ориентации
4.3. Эффект монохроматизации ПРИ
4.4. Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Список литературы

Актуальность работы. Развитие современной твердотельной электроники характеризуется уменьшением пространственного масштаба создаваемых устройств. В настоящее время происходит освоение новой перспективной области физических процессов, протекающих в объеме с характерным линейным размером порядка КГ9 м. Как следствие, для создания и диагностики устройств наноэлектроники требуются пучки квазимонохроматического остронаправленного рентгеновского излучения (такие пучки необходимы также для развития современных технологий в области медицины, биологии, исследовании материаловедческих проблем и т.д.).
Основным источником обсуждаемых потоков рентгеновского излучения является в настоящее время синхротрон, позволяющий в сочетании с монохроматорами и другими элементами рентгеновской оптики получать требуемые пучки рентгеновских квантов в широком диапазоне энергий. На основе использования синхротронного излучения к настоящему времени получено много новых результатов в физике твердого тела, в исследованиях биологических объектов и т.д., а также в области важных приложений, среди которых следует выделить, прежде всего, рентгеновскую литографию.
Несмотря на уникальные свойства синхротронных источников, следует отметить ряд их существенных недостатков, главный из которых заключается в сложности и дороговизне установки. Именно по указанной причине в последнее время возникла проблема создания эффективного источника рентгеновского излучения, альтернативного синхротрону. Одно из возможных направлений решения указанной проблемы связывается с использованием когерентных механизмов излучения релятивистских

черенковского излучения, включенного в слагаемое, пропорциональное коэффициенту (1 + А/Хд) . Данное обстоятельство соответствует общему утверждению [34, 73-75] о невозможности точного разделения вкладов тормозного и черенковского механизмов излучения.
Легко убедится, что вдали от брэгговского резонанса, когда |с>[ » 1, формула (2.10) принимает вид

со ~
сЫ в к а
Формулы (2.14) и (2.11) описывают фон, создаваемый в эксперименте тормозным и переходным механизмами излучения вне окрестности брэгговского резонанса. Искомый эффект квазичеренковского излучения (или ПРИ веред) определяется в эксперименте на уровне обсуждаемого фона. Важно отметить, что формула (2.14) учитывает влияние эффекта Тер-Микаэляна [2,76] на выход тормозного излучения. Этот эффект приводит к подавлению выхода в области частот СО < усо$. С другой стороны, вклад переходного излучения подавляется в области частот со>усо0, поэтому относительные вклады тормозного и переходного
механизмов излучения в формирование фона резко зависят от рабочей частоты со (в рассматриваемом эксперименте рабочая частота совпадает с частотой Брэгга).
Два новых эффекта возникают в окрестности брэгговской частоты, когда |<5| «< 1. Прежде всего в указанной области частот возникает пик