Математические модели для численного анализа излучения при взаимодействии заряженных частиц с неоднородными средами

• Автор: Молокова, Алиса Юрьевна
• Шифр специальности: 05.13.18
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Белгород
• Количество страниц: 104 с. : ил.

Оглавление
у Введение

Глава I Обзор литературы по теме исследования

1.1 Макроскопическое излучение пучков в ограниченном магнитном поле

1.2 Механизмы тормозного излучения электронов в конденсированных средах

Глава Математическая модель макроскопического излучения модулированных заряженных пучков на плоском магнитном слое

2.1 Исходные формулы и основные предположения

4 моделирования

2.2 Вывод выражения для излученного поля

2.3 Численный анализ угловой зависимости излучения

Глава III Математическая модель тормозного излучения электронов на атомах конденсированной среды
3.1 Обсуждение механизмов формирования излучения
3.2 Модель тормозного излучения нерелятивистского электрона
в области низких частот
3.3 Модель тормозного излучения нерелятивистского электрона
в области высоких частот
Заключение
Список литературы


Изучение механизмов формирования и воздействия на радиоэлектронную аппаратуру мощных электромагнитных импульсов представляет интерес в связи с развитием техники широкополосной импульсной радиолокации, при рассмотрении вопросов диагностики параметров электронных пучков в накопительных кольцах ускорителей и в ряде других приложений. В настоящей работе методами математического моделирования, в рамках макроскопической электродинамики, аналитически и численно исследован механизм формирования электромагнитного импульса в результате переходно-тормозного излучения релятивистского электронного сгустка, пересекающего слой постоянного однородного магнитного поля. Спектральные и угловые распределения фотонов тормозного излучения быстро заряженных частиц в конденсированной среде могут существенно отличаться от аналогичных распределений излучения, возникающего в процессе столкновения быстрой частицы с отдельным атомом. Важно подчеркнуть, что указанные эффекты являются существенно релятивистскими по своей природе и не проявляется в тормозном излучении нерелятивистских частиц. Актуальным является детальное исследование механизмов тормозного излучения нерелятивистских электронов на атомах конденсированной среды. Для нахождения излученного поля и диаграмм направленности были написаны программы [Приложения 1-3] на языке Фортран [-]. Для вычисления сумм и интегралов использовались численные методы [-, ,, ]. Построена математическая модель макроскопического излучения модулированных релятивистских пучков на плоском магнитном слое; численно исследована диаграмма направленности излучения для различных энергий пучка; дан качественный и количественный анализ составляющих излученного поля. Построена новая асимптотическая модель тормозного излучения релятивистских электронов в сплошной среде; аналитическими и численными методами исследован эффект подавления тормозного излучения в области малых частот; выведена простая формула, описывающая высокочастотную асимптотику спектра тормозного излучения на атоме. Такая информация может оказаться весьма полезной перед проведением реального эксперимента. Предложен новый приближенный метод расчета тормозного излучения в области малых частот. Выведена простая формула, описывающая высокочастотную асимптотику спектра излучения электрона на атоме. Воронеж, ), обсуждались на внутриуниверситетских конференциях и семинарах. Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, приложений и библиографического списка из 2 наименований. Общий объем диссертации составляет 4 страницы машинописного текста. Работа содержит рисунков и 3 приложения. Изучение механизмов формирования и воздействия на радиоэлектронную аппаратуру мощных электромагнитных импульсов представляет интерес в связи с созданием и эксплуатацией сверхвысокочастотных и импульсных генераторов, развитием техники широкополосной радиолокации, при рассмотрении вопросов диагностики параметров электронных пучков в накопительных кольцах ускорителей и в ряде других приложений. В частности, количественное описание макросоставляющих спектра излучения релятивистских электронов и плотных сгустков в различных конфигурациях магнитного поля является актуальным при создании высокомощных лазеров на свободных электронах. Исследование механизмов тормозного излучения имеет давнюю историю. Так в работе Я.