Изложены теоретические основы нового физического эффекта — спонтанного излучения релятивистских каналированных частиц в рентгеновском и γ-диапазонах. Описаны применение каналирования и излучения каналированных частиц в различных областях физики и техники, а также вынужденное излучение при каналировании.

Для научных работников и инженеров в области радиационной физики твёрдого тела, а также для аспирантов и студентов вузов.

Табл. 10. Ил. 88. Библиограф. 159.

В течение последнего десятилетия интенсивно развиваются исследования по физике каналирования частиц в кристаллах.

Настоящая монография посвящена новому физическому явлению — спонтанному электромагнитному излучению, возникающему в кристаллах при каналировании частиц. После появления первой теоретической работы, в которой он был предсказан, к этому эффекту было привлечено внимание в ведущих мировых ядерных центрах, где имеются ускорители электронов и позитронов (Стенфордский центр линейных ускорителей, ЦЕРН, Сакле, Серпухов и т.д.).

Это было обусловлено тем, что теория предсказывала ряд весьма ценных характеристик, свойственных этому излучению: высокую спектральную плотность, высокую направленность излучения, непрерывную перестраиваемость по частоте, большую степень поляризации и т.д.

В первых же экспериментах были подтверждены основные предсказания теории. В коротковолновом рентгеновском и γ-диапазоне это излучение является наиболее интенсивным среди известных типов излучений в физике.

Оно может найти применение в физике высоких энергий, физике твёрдого тела, ядерной физике, медицине, технике.

Уже появились работы, в которых эффект излучения при каналировании был использован для получения информации о потенциале взаимодействия заряженных частиц с кристаллической решёткой, определения анизотропии колебаний атомов в решётке, определения концентрации дефектов в кристалле и т.д.

Большой интерес учёных и практиков к этому эффекту иллюстрируется проведением двух всесоюзных конференций, посвящённых этому явлению (1980, 1983 гг., Чегет); трёх всесоюзных школ (1979 — Томск, 1982 — Ташкент; 1984 — Минск); начиная с 1979 г. на международных конференциях по атомным столкновениям в кристаллах исследования по этому эффекту занимают ведущее место.

Число публикаций быстро растёт, и к настоящему времени уже появился ряд обзоров…

ПРЕДИСЛОВИЕ

Предисловие	3

Глава первая. Каналирование частиц	5

1.1. Как происходит каналирование частиц	5
1.2. Непрерывный потенциал атомной цепочки	6
1.3. Непрерывный потенциал атомной плоскости	8
1.4. Критический угол каналирования	10
1.5. Пространственное перераспределение потока каналированных частиц	11
1.6. Каналирование электронов и позитронов	16
1.7. О пределе применимости классической механики	18
1.8. Аксиальное каналирование положительных частиц	21
1.9. Диффузионные коэффициенты	24
1.10. Плоскостное каналирование положительных и отрицательных частиц	25
1.11. 0 характере движения квазиканалированных частиц	27
1.12. Диффузионный коэффициент рассеяния на ядрах в приближении
Оцуки-Китагавы	29
1.13. Расчёт длин деканалирования релятивистских позитронов и
электронов	29
1.14. Переход от аксиального к плоскостному каналированию. Резонансное
каналирование	31
1.15. Оптика пучков каналированных частиц	32
1.16. Потенциал взаимодействия частицы с аморфной поверхностью.	36
1.17. Ионная оптика на аморфных поверхностях	37
1.18. Управление траекториями нейтральных частиц	40
1.19. Теорема Лиувилля и управление траекториями частиц	43
1.20. Резонансное ускорение каналированных частиц в поле мощной
световой волны	45

Глава вторая. Излучение каналированных частиц	46

2.1. Классическая теория излучения	46
2.2. Сравнение спектральной яркости с тормозным излучением	66
2.3. Квантовая теория излучения каналированных частиц	69
2.4. Вынужденное излучение	75
2.5. Излучение при аксиальном каналировании	76
2.6. Вывод формул для спектрально-углового распределения
каналированной частицы	78
2.7. Излучение квазиканалированных частиц	79
2.8. Особенности излучения для различных случаев каналирования	81
2.9. Механизмы уширения линии излучения при каналировании	83
2.10. 3онная структура и заселённость уровней для электронов при
плоскостном каналировании	86
2.11. Эксперименты	90
2.12. Численные расчёты излучения электронов низких и средних энергий.
Сравнение с экспериментом	109
2.13. Излучение электронов низких энергий при плоскостном
каналировании в сложных кристаллах типа А¹В⁷ (щелочно-галоидных)	115
2.14. Теория каналирования и излучения ультрарелятивистских электронов
в толстых кристаллах	119
2.15. Энергетические потери на спонтанное излучение при каналировании	126
2.16. Угловая плотность энергии излучения при каналировании	129
2.17. Применения излучения каналированных частиц	130

Глава третья. Тормозное излучение и излучение в периодических структурах. Сравнение с излучением при каналировании	131

3.1. Тормозное излучение	131
3.2. Когерентное тормозное излучение	134
3.3. Сравнение излучения при каналировании с когерентным тормозным
излучением	141
3.4. Ондуляторное излучение	148
3.5. Синхротронное излучение	153

Список литературы	155

Книги на ту же тему

Радиобиологические эффекты корпускулярных излучений: радиационная безопасность космических полётов, Федоренко Б. С., 2006
Диэлектрические материалы: Радиационные процессы и радиационная стойкость, Шварц К. К., Экманис Ю. А., 1989
Диэлектрики и радиация: Кн. 5: Диэлектрические свойства полимеров в полях ионизирующих излучений, Тютнев А. П., Саенко B. C., Пожидаев Е. Д., Костюков Н. С., 2005
Диэлектрики и радиация: Кн. 8: Взаимодействие электромагнитного излучения с диэлектриками, Костюков Н. С., Еремин И. Е., Еремина В. В., Соколова С. М., 2011
Ускорители заряженных частиц, Воробьёв А. А., 1949

elapsed time 0.019 sec

/Наука и Техника/Физика

ОГЛАВЛЕНИЕ

Книги на ту же тему