ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 09.02.2021
Просмотров: 2276
Скачиваний: 2
Удельные
Удельные
ионизационные
ионизационные
потери
потери
энергии
энергии
заряженной
заряженной
частицей
частицей
Наблюдение
Наблюдение
частиц
частиц
в
в
пузырьковой
пузырьковой
камере
камере
0
0
p
K
p
K
π
π
π
π
−
−
+
−
→ Λ
Λ → +
→
+
+
+
Прохождение
электронов
через
вещество
отличается
от
прохождения
тяжёлых
заряженных
частиц
.
Главная
причина
—
малая
масса
электрона
.
Это
приводит
к
относительно
большому
изменению
импульса
электрона
при
каждом
его
столкновении
с
частицами
вещества
,
что
вызывает
заметное
изменение
направления
движения
электрона
и
как
результат
—
электромагнитное
радиационное
излучение
.
Удельные
потери
энергии
электронов
с
кинетической
энергией
E
складываются
из
суммы
ионизационных
и
радиационных
потерь
энергии
.
Взаимодействие
Взаимодействие
электронов
электронов
с
с
веществом
веществом
2
2
0
2
2
2
2
2
2
2
2
2
ln
(2 1
1
) ln 2 1
,
2(1
)
e
e
e
dE
nr m c
dx
m c T
I
π
β
β
β
β
β
β
= −
×
⎡
⎤
⎛
⎞
×
−
−
− +
+ −
⎢
⎥
⎜
⎟
−
⎝
⎠
⎣
⎦
e
m
—
масса
электрона
(
2
511
e
m c
=
кэВ
—
энергия
покоя
электрона
);
c
—
скорость
света
;
v
—
скорость
частицы
;
/
v c
β
=
;
Z
—
заряд
частицы
в
единицах
заряда
позитрона
;
n
—
плотность
электронов
вещества
;
I
—
средний
ионизационный
потенциал
атомов
вещества
,
через
которое
проходит
частица
;
13,5
I
Z
′
=
эВ
;
Z
′
—
заряд
ядер
вещества
в
единицах
заряда
позитрона
;
2
2
13
0
/
2,8 10
e
r
e m c
−
=
=
⋅
см
—
классический
радиус
электрона
.
В
области
низких
энергий
электронов
(
1
E
<
МэВ
)
определяющий
вклад
в
потери
энергии
дают
неупругие
ионизационные
процессы
взаимодействия
с
атомными
электронами
,
включающие
ионизацию
атомов
.
Передаваемая
в
одном
столкновении
энергия
в
среднем
очень
мала
и
при
движении
в
веществе
потери
складываются
из
очень
большого
числа
таких
малых
потерь
энергии
.
Ионизационные
Ионизационные
потери
потери
энергии
энергии
электронов
электронов
Ионизационные
потери
энергии
электронов
преобладают
в
области
относительно
небольших
энергий
.
С
ростом
энергии
электрона
E
растут
радиационные
потери
энергии
.
Согласно
классической
электродинамике
,
заряд
,
испытывающий
ускорение
a
,
излучает
энергию
.
Мощность
излучения
W
определяется
соотношением
2 2
3
2
3
e a
W
c
=
.
Ускорение
заряженной
частицы
в
поле
атомного
ядра
можно
оценить
как
2
2
1
Zze
a
m r
≈
.
Оно
пропорционально
произведению
зарядов
ядра
Z
и
частицы
z
,
обратно
пропорционально
массе
частицы
m
и
квадрату
расстояния
r
между
ядром
и
частицей
.
Поэтому
энергия
,
излучаемая
при
торможении
протона
,
меньше
энергии
,
излученной
электроном
в
том
же
поле
,
в
6
3,5 10
⋅
∼
раз
.
По
этой
причине
радиационные
потери
,
играющие
важную
роль
в
торможении
электронов
высокой
энергии
,
практически
не
существенны
при
прохождении
через
вещество
тяжёлых
заряженных
частиц
.
Радиационные
Радиационные
потери
потери
энергии
энергии
электронов
электронов