Эффекты динамической дифракции в когерентном рентгеновском излучении релятивистских электронов в кристаллах

• Автор: Носков, Антон Валерьевич
• Шифр специальности: 01.04.16
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Белгород
• Количество страниц: 209 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
Глава 1. Когерентное рентгеновское излучение релятивистского электрона в геометрии рассеяния Лауэ
1.1 Амплитуда излучения
1.2 Спектрально-угловая плотность излучения
1.3 Влияние асимметрии отражения на спектр ПРИ
1.4 Влияние асимметрии на угловую плотность ПРИ и ДЛИ
1.5 Относительные вклады ПРИ и ДЛИ в полный выход излучения и влияние интерференции
1.6 Оптимизация выхода ДЛИ
1.7 Эффект аномального фотопоглощения в ПРИ в условиях асимметричного отражения
1.8 Экспериментальное проявление эффекта Бормана в ПРИ
релятивистских электронов
Основные результаты Главы
Глава 2. Когерентное рентгеновское излучение вдоль скорости релятивистского электрона в геометрии рассеяния Лауэ
2.1 Амплитуда излучения
2.2 Спектрально-угловая плотность излучения
2.3 ПРИВ от тонкой непоглощающей мишени
2.4 Анализ вклада ПИ в полный выход излучения и влияние интерференции между ПРИВ и ПИ
2.5 Соотношение выходов ПРИ и ПРИВ
Основные результаты Главы
Глава 3 Когерентное рентгеновское излучение релятивистского электрона в геометрии рассеяния Брэгга
3.1 Амплитуда излучения
3.2 Спектрально-угловая плотность излучения
3.3 Зависимость спектра ПРИ от асимметрии
3.4 Влияние асимметрии на спектр ДЛИ
3.5 Относительные вклады ДЛИ, ПРИ и влияние интерференции ПРИ и ДЛИ
3.6 Влияние эффекта Бормана на спектрально-угловые характеристики
ПРИ и ДЛИ
Основные результаты Г лавы
Глава 4 Влияние асимметрии отражения на спектрально-угловую плотность переходного рентгеновского излучения релятивистского электрона
4.1 Амплитуда излучения
4.2 Спектрально-угловое распределение излучения
4.3 Зависимость спектрально-углового распределения излучения от
ориентации радиатора
Основные результаты Главы
Глава 5 Когерентное рентгеновское излучение вдоль скорости релятивистского электрона в геометрии рассеяния Брэгга
5.1 Амплитуда излучения
5.2 Спектр ПРИВ
5.3. Влияние асимметрии на соотношение ПРИВ и фона ПИ
Основные результаты Главы
Глава 6 Сравнение динамического и кинематического подходов в описание параметрического рентгеновского излучения релятивистских электронов..
6.1 Спектрально -угловое распределение ПРИ в динамическом и кинематическом приближениях
6.2 Сравнительный анализ кинематической и динамической формул для тонкого кристалла
6.2.1. Симметричное отражение
6.2.1. Асимметричное отражение
6.3 Сравнительный анализ кинематической и динамической формул
для толстого поглощающего кристалла
Основные результаты Главы
Заключение
Список литературы,

Введение
В последнее время отмечается повышенный интерес физиков к исследованию различных типов рентгеновского излучения, возникающего при прохождении легких заряженных частиц через кристаллические мишени [1]. Этот интерес обусловлен в частности тем, что источники рентгеновского излучения широко востребованы для фундаментальных и прикладных исследований в области физики твердого тела, микроэлектроники, медицине, биологии И Т.Д.
Подобные источники, созданные на основе электронных накопительных колец с энергией ~ 1 ГэВ, генерирующих синхротронное излучение [2], являются- громоздкими, дорогостоящими установками. Для генерации пучков параметрического рентгеновского излучения (ПРИ), можно использовать компактные ускорители с энергией электронов ~ 50 МеВ, которые являются значительно менее дорогостоящими установками. Энергия фотонов ПРИ жестко связана с углом их вылета, что позволяет создать пучок монохроматического излучения с регулируемой длиной волны. В связи с этим весьма актуально изучение параметрического рентгеновского излучения как основы для создания перспективного монохроматического рентгеновского источника, обладающего уникальными свойствами.
Начало исследования взаимодействия быстрых заряженных частиц с периодическими средами было положено работой Файнберга и Хижняка [3], посвященной исследованию взаимодействия заряженной частицы, со средой, состоящей из. набора чередующихся диэлектрических пластин с двумя различными показателями преломления. В цитируемой работе было показано, что в такой системе возникает излучение, подобное черенковскому, даже если каждый из коэффициентов преломление меньше единицы.
Следующей фундаментальной работой в области взаимодействия быстрых заряженных частиц с периодическими средами является выполненное Тер - Микаэляном исследование излучения релятивистской заряженной частицы в периодической среде, получившего название

поверхности пластинки. Отметим, что в симметричном случае волновые векторы падающих и дифрагированных фотонов составляют с поверхностью пластинки равные углы (см. рис. 1.2.), а в случае асимметричного отражения неравные углы. При этом в симметричном случае е = и 8 = ти/2, а в асимметричном е Ф1 и 8 Ф л/2.
Представим параметр асимметрии в виде
е = 51П(г + Ч (1.21)
где вв - угол между скоростью электрона и системой кристаллографических плоскостей. Отметим, что угол падения электрона на поверхность пластинки 5 -вв увеличивается, если параметр в уменьшается и наоборот (см. рис. 1.2).
Заметим, что параметр асимметрии (1.21) представляет собой
отношение длины пути электрона в пластинке 11 = —1- - ■ г к
максимальной длине пути фотона в кристалле I х.^-= сформированного вблизи входной поверхности мишени.
Параметр характеризует степень отражения волн от системы
параллельных атомных плоскостей в кристалле, которая обусловливается характером интерференции волн отраженных от атомов разных атомных плоскостей (конструктивная, если и 1) или деструктивная, если
(и(і) «0).
Параметр поглощения р^ может быть представлен как отношение = | 77 К длине ПОГЛОЩЄНИЯ ЬаЬ = • ^
®|4|с
рентгеновских волн в кристалле р(^=——. Необходимо отметить, что на глубине