Исследование черенковского и квазичеренковского механизмов генерации рентгеновского излучения релятивистскими электронами

• Автор: Кубанкин, Александр Сергеевич
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Белгород
• Количество страниц: 137 с. : ил.

Глава. 1. Исследование параметрического рентгеновского излучения, распространяющегося вдоль скорости релятивистского электрона
1.1. Амплитуда излучения
1.2. Свойства ПРИВ и ПИ
1.3. Обсуждение экспериментальных условий для наблюдения ПРИВ
1.4. Выводы
Глава.2. Угловое распределение параметрического рентгеновского излучения
электронов с энергией 500 МэВ в монокристалле вольфрама
2.1. Амплитуда излучения
2.2. Вклады ДПИ и ПРИ
2.3. Выводы к проведённому анализу
Глава.З. Черенковское рентгеновское излучение в случае скользящего падения электрона на мишень
3.1. Спектрально-угловое распределение излучения
3.2. Эффект трансформации черенковского конуса
3.3. Характеристики возможного черенковского источника мягкого рентгеновского излучения
3.4. О возможности фокусировки черенковского рентгеновского излучения
3.5. Исследование свойств черенковского рентгеновского излучения в многослойных наноструктурах
3.6. Выводы
Глава.4. Генерация рентгеновского излучения при многократном прохождении релятивистского электрона через тонкую мишень
4.1. Амплитуда излучения для тормозного и переходного механизмов генерации рентгеновских квантов
4.2. Рентгеновский источник, основанный на тормозном механизме излучения
4.3. Рентгеновский источник, основанный на переходном механизме излучения
4.4. Рентгеновский источник, основанный на когерентном тормозном механизме излучения
4.5. Выводы
Заключение
Литература

В настоящее время интенсивно исследуются новые возможности генерации и процессы взаимодействия рентгеновского излучения с веществом, что обусловлено широким использованием рентгеновского излучения в прикладных и фундаментальных исследованиях (медицина, биология, физика твёрдого тела, электроника и т.д.) и поиском источников, альтернативных дорогим и сложным в эксплуатации синхротронам. Как правило, необходимы источники рентгеновского излучения с определёнными характеристиками, такими как интенсивность, энергия излучаемых фотонов, ширина спектра и т.д., поэтому важное значение приобретают физико-математические модели таких источников, позволяющие достаточно точно описывать свойства генерируемого излучения.
Хорошо известно, что движущаяся прямолинейно и равномерно в вакууме заряженная частица не может излучать электромагнитные волны [1]. Однако при движении такой частицы в среде свободные электромагнитные волны могут излучаться в области частот, где фазовая скорость этих волн меньше скорости частицы. Данный эффект (эффект Вавилова-Черенкова) к настоящему времени детально изучен теоретически и экспериментально в области оптических частот и нашел многочисленные приложения. Менее изученным является черенковское излучение в области рентгеновских частот, хотя принципиальных отличий рентгеновское черенковское излучение не имеет. Основная проблема состоит в том, что диэлектрическая восприимчивость вещества в рентгеновском диапазоне как правило отрицательна, поэтому че-ренковский эффект невозможен. Однако, в области краев фотопоглощения, в окрестности которой резко изменяется мнимая часть восприимчивости, возможно, как следует из соотношений Крамерса-Кронига, резкое изменение действительной части восприимчивости [2], которая в некоторых случаях может стать положительной. При этом открывается канал черенковских потерь энергии быстрой частицы в рентгеновском диапазоне. Крайне сущест-

ю(КэВ)
Рис. 1.10. Зависимость полного выхода излучения от углового размера коллиматора . Представленные кривые вычислены для фиксированных значений параметров ®в=42КэВ, (<р=0.134рад.); у, =500; у,/у =0.5; у»(0|^=О.8; у»Д0±=4; у,в'=0 и разных значений зт(ф)у* Д0ц: 1 -зт(ф)у^Д0ц=1; 2 - 8т(ф)у»Д0ц=5; 3 - 8т(ф)у«Д0ц=1О.