Когерентное кулоновское возбуждение и расщепление релятивистских ядер, пролетающих через кристаллы

• Автор: Пивоваров, Юрий Леонидович
• Шифр специальности: 01.04.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 117 c. : ил

Глава I. ПОТЕНЦИАЛЫ, ОПИСЫВАЮЩИЕ ДВИЖЕНИЕ БЫСТРЫХ ЧАСТИЦ

В КРИСТАЛЛАХ

§1.1 Характер движения частиц в кристалле при влете под

малым углом к оси или плоскости

§1.2 Непрерывный потенциал для задачи аксиального каналирования и поправка, учитывающая дискретность
§1.3 Непрерывные потенциалы для задачи плоскостного каналирования частиц в кристаллах
Глава II. ОДНОМЕРНОЕ И ДВУМЕРНОЕ КУЛ0Н0ВСК0Е ВОЗБУЖДЕНИЕ КАНАЛИРОВАННЫХ В КРИСТАЛЛЕ ЯДЕР §2.1 Общие формулы для сечения возбуждения ядра при движении в непрерывном потенциале плоскости

/одномерное кулоновское возбуждение

§2.2 Вероятность возбуждения ядра в аксиальном случае

/двумерное кулоновское возбуждение

§2.3 Особенности кулоновского возбуждения при надбарьерном

движении
§2.4 Сравнение с сечением кулоновского возбуждения на
отдельном атоме
Глава III. КОГЕРЕНТНОЕ КУЛОНОВСКОЕ ВОЗБУЖДЕНИЕ РЕЛЯТИВИСТСКИХ
ЯДЕР, ПРОЛЕТАЮЩИХ ЧЕРЕЗ КРИСТАЛЛЫ
§3.1 Длина развития процесса возбуждения и характер спектра эквивалентных фотонов, действующих на движущееся в
кристалле ядро
§3.2 Спектр ЭФ в кристалле конечных размеров
§3.3 Качественный анализ реакций типа фотоядерных под
действием ЭФ решетки на релятивистском ядре, пролетающем через кристалл

§3.4 Сечение когерентного кулоновского возбуждения с учетом реальных параметров пучка релятивистских
ядер
§3.5 Соотношение когерентной и некогерентной частей сечения возбуждения в зависимости от энергии
ядер и толщины кристалла
§3.6 Особенности когерентного кулоновского возбуждения
при плоскостном каналировании
§3.7 Когерентное кулоновское возбуждение релятивистских ядер, пролетающих через кристаллы, как источник
монохроматичных фотонов регулируемой энергии
Глава IV. КОГЕРЕНТНОЕ КУЛОНОВСКОЕ РАСЩЕПЛЕНИЕ РЕЛЯТИВИСТСКИХ ДДЕР В КРИСТАЛЛАХ §4.1 Особенности кулоновского расщепления в кристалле и в
аморфной мишени
§4.2 Когерентное кулоновское расщепление при аксиальном каналировании. Формирование режима когерентности
с ростом энергии
§4.3 Когерентное кулоновское расщепление при плоскостном
каналировании
§4.4 Когерентное кулоновское расщепление релятивистских ядер в кристаллах как источник релятивистских
нейтронов
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА

Физика ориентационных явлений интенсивно развивалась в течение двадцати последних лет. Под ориентационными явлениями понимают обычно взаимодействие заряженных частиц с кристаллами, зависящее от угла влета частиц в кристалл. Эта 'область физики взаимодействия частиц с веществом эволюционировала по различным направлениям Одни из них заключались в повышении точности экспериментов и применению ориентационных эффектов в ядерной физике /эффект теней/ и физике твердого тела /определение примесей/. Другие состояли в изменении наборов энергий и ассортимента частиц в традиционных схемах экспериментов. От первоначальных энергий порядка нескольких КэВ исследование продвинулись в область энергий до сотен ГэВ. Если в первые годы развития физики ориентационных эффектов эксперименты проводились лишь с нерелятивйстскими ионами, то сейчас ассортимент используемых в экспериментах частиц намного богаче и включает электроны, • позитроны,мезоны, протоны, К-мезоны и дейтроны высоких энергий.
Ряд появившихся в последнее время обзоров и монографий подытоживает значительную часть исследований по физике ориентационных явлений [_1 - 9^ . Это во-первых, результаты, полученные А.Ф.Туликовым и др. по применению эффекта теней для измерения
времен жизни возбужденных состояний ядер. Рассмотрению различных явлений, сопровождающих движение быстрых 'заряженных частиц в твердых телах /в том числе в кристаллах/ посвящены книги Калашникова, Ремизовича, Рязанова [_'3^ и Калашникова [_4^. Результаты классического подхода к теории каналирования, основанные на диффузионных уравнениях, отражены в книге Кумахова и Ширмера [_ б] . Очень подробно вопросы теории излучения релятивистских частиц, разобраны в обзорах Ахиезера и Щульги [б ^ , Базылева и Жеваго , книге Барышевского [в] и обзоре Белошицкого

т.к. для плоскостного каналирования АдГс = 0,8 * 1,0 42~ . Соотношение /3.1.3/ дляТ*ч означает, что роль электромагнитных взаимодействий в кристалле на порядок значительнее, чем в аморфной мишени при высоких энергиях. Влесте с тем из /3.1.2/ следует, что и по абсолютной величине электромагнитные взаимодействия в кристалле намного больше ядерных. Соотношения /3.1.2 - 3.1.3/ означают, что с помощью каналирования ядер в кристаллах можно изучать электромагнитные взаимодействия с ядрами кристалла,Значительно уменьшив фон от ядерных взаимодействий.
Особенно интересен случай периодичного во времени электромагнитного взаимодействия релятивистского ядра с упорядоченно расположенными ядрами кристалла. Введем длину развития процесса возбуждения релятивистского ядра /эта длина отличается от когерентной длины, определяемой обратным продольным переданным импульсом/:
'У ^^/ Г0 . /3.1.4
Как будет ясно ниже, именно эта длина войдет в конечные формулы /см. §3.4/. В /3.1.4/ ^ и (ЬС - лоренц-фактор и скорость ядра ,
П0 - ширина возбужденного уровня. Если »СК / сх - период решетки кристалла/, то процесс возбуждения разыгрывается на большой длине и в нем принимают участие № - 1»с/& 1 атомов кристалла. Если амплитуды возбуждения от каждого атома складываются упорядоченно, возможно значительное увеличение сечения возбуждения и рост оценки /3.1.3/.
Сечение возбуждения ядра определяется характером действующих на него полей при прохождений кристалла, т.е. , в конечном счете, его траекторией. В гл.П рассматривалось возбуждение ядра вследствие изменения действующего на него непрерывного потенциала оси или плоскости^*) при движении по траектории ум или х(-Ь) . Эти поля составляют часть полного потенциала кристалла /см. гл.1/. Остальная часть потенциала /продольная периодичность/, как пока-