Тормозное излучение, возникающее при столкновении частиц во внешнем электрическом поле

• Автор: Пивкин, Владимир Васильевич
• Шифр специальности: 01.04.05, 01.04.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Хабаровск
• Количество страниц: 112 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. Аналитический обзор

1.1. Излучение квантовой системы

1.2. Тормозное излучение, возникающее при рассеянии частиц на неподвижной частице.

1.3. Тормозное излучение во внешнем электрическом поле.

1.4. Постановка задачи.

1.5. Определение подгоночных параметров, входящих в фазы волновых функций.

2. Поляризованное и неполяризованное тормозное излучение,

Ш возникающее при столкновении бесструктурных заряженных

частиц ускоряемых внешнем электрическим полем

2.1. Программное обеспечение.
2.2. Исследуемые сечения.
2.3 Анализ сечений поляризованного тормозного излучения,
возникающего при столкновении заряженных частиц друг с
другом во внешнем электрическом поле.
2.4. Анализ сечений неполяризованного тормозного излучения
заряженных частиц во внешнем электрическом поле
3. Поляризованное и неполяризованное тормозное излучение,
возникающее при столкновении с покоящейся во внешнем
электрическом поле тяжелой частицей легких, падающих на потенциальный барьер этого поля.
3.1. Основные соотношения.
3.2. Анализ сечений поляризованного тормозного излучения
заряженных частиц во внешнем электрическом поле
3.3. Анализ сечений неполяризованного тормозного излучения падающих на потенциальный барьер внешнего электрического ноля заряженных частиц рассеянных тяжелой частицей, находящейся в этом поле
4. .Дифференциальные сечения тормозного излучения, возникающего при столкновении заряженных частиц во внешнем электрическом поле, локализованном в плоском слое
4.1. Постановка задачи и получение усредненных по пространственному распределению находящихся в плоском слое с локализованным в нем электрическим полем рассевающих центров сечений тормозного излучения, прошедших через этот
слой частиц
4.2. Анализ усредненных по координатам рассеивающего центра сечений поляризованного тормозною излучения, возникающего при столкновении заряженных частиц в плоском слое с локализованном в нем однородном электрическом поле.
4.3. Анализ усредненных по координатам рассеивающих центров сечений неполяризованного тормозного излучения, возникающего при столкновении заряженных частиц в плоском
слое с локализованном в нем электрическим полем
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА


В первой главе изложены хорошо известные основные положения квантовой теории, описывающие процессы, связанные с излучением фотонов, методы квантовой теории, позволяющие проводить вычисления дифференциальных сечений тормозного излучения, возникающего при столкновении заряженных частиц друг с другом, как во внешнем электрическом поле, так и в его отсутствии. При этом расчеты приводились на основе модели задачи, предложенной в 4, де предполагалось, что однородное и постоянное электрическое поле находится в полупространстве, к границе которого вектор напряженности этого ноля нормален, и через эти границу на рассеивающий центр, находящийся во внешнем поле падает рассеиваемая частица, в результате чего и возникает тормозное излучение. Эйри, к которому после разделения переменных сводится соответствующее невозмущенное энергия возмущения кулоновская энергия взаимодействия заряженных частиц друг с другом уравнение Шредингера. Линейная комбинация этих двух решений определяет волновую функцию, соответствующую ненулевой продольной плотности потока заряженных частиц в однородном и постоянном электрическом поле. Использование таких функций для начальных и конечных состояний сталкивающихся частиц, позволило в рамках квантовой теории описать состояния, в которых происходит отражение частиц от потенциального барьера внешнего поля и ускорение частиц этим полем. В этой главе также сделан краткий обзор работ, в которых рассматривалось поляризационное тормозное излучение и тормозное излучение в поле интенсивной электромагнитной волны. Вторая глава содержит результаты численного анализа, полученных на основании положений рассмотренных в первой главе, сечений тормозного излучения во внешнем поле. Впервые в этих сечениях проведено численное интегрирование по углам, определяющим импульс рассеиваемой частицы ,, что позволило более полно рассмотреть процесс тормозного излучения. В разделе 2. Численными методами исследуется пространственное распределение интенсивности тормозною излучения в зависимости от направления вектора поляризации фотона. Проведено сравнение со случаем, когда внешнее электрическое поле равно нулю. Раздел 2. В третьей главе найдены и численно проанализированы дифференциальные сечения тормозного излучения сталкивающихся частиц во внешнем электрическом поле, когда падающий поток легких частиц падает на потенциальный барьер этого поля в отличие от случая, рассмотренного в первой и второй главах, где поток частиц, ускоряясь, падал на рассеваюший центра изза потенциального барьера внешнего поля. В четвертой главе определены дифференциальные сечения тормозного излучения возникающего в плоском слое, в котором локализовано внешнее однородное электрическое поле . Проведено усреднение этих сечений но пространственному распределению в слое рассеивающих центров. Сделан анализ полученных сечений, а также сравнение сечений при столкновении частиц в различных точках слоя. В Заключении приведены основные результаты. Прежде чем приступить к изложению полученных результатов, проведем обзор ранее опубликованных работ, в которых рассматривалось тормозное излучение частиц, однако так как см. Испускание и поглощение фотона при взаимодействии заряженных частиц с электромагнитным полем может рассматриваться с помощью теории возмущений. Вероятность перехода под влиянием возмущения, оператор которого V, в первом приближении дается известной формулой теории возмущений см. Ы 2лУбЕ, 11. Ы вероятность перехода из начального состояния системы в конечное состояние 1, Е,, Е, энергии конечного и начального состояния системы соответственно, о энергия фотона, которая в данных единицах совпадает с его частотой в этом разделе приняты релятивистские единицы Л 1. Е отЦт с1осо,
где с1о элемент телесного угла, в котором находиться к и учтено, что к. ЛгКил 1. Применим 1. Ток перехода в этом случае есть матричный элемент оператора цуф, в котором ф операторы предполагаются разложенными по системе волновых функций V,, стационарных состояний электрона в данном поле у матрица Дирака. Г , 1. Паули. Выберем вектор поляризации в трехмерной поперечной калибровке 4вектор поляризации 0,с. Л 1.