ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 28.02.2019
Просмотров: 6196
Скачиваний: 1
Физические процессы для заряженных частиц
1.
Ионизационные
потери заряженных частиц:
Z
1
+ атом
Z
1
+ e
-
+ (атом)
+
2.
Упругое рассеяние на ядрах (
многократное рассеяние
):
Z
1
+ Z
Z
1
+ Z
3.
Тормозное
излучение, которое характерно только для электронов:
e + Z
e + Z +γ
4.
Черенковское, синхротронное и переходное
излучения
Физические процессы для гамма-кванов
1.
Комптон-эффект:
e + γ
e + γ’
2.
Фотоэффект. Взаимодействие γ-кванта с нейтральным атомом. При
этом γ квант поглощается, выбивая из атома электрон:
γ + атом
e
-
+ (атом)
+
3.
Рождение электрон-позитронной пары, в электромагнитном поле ядра:
γ + Z
e
-
+ e
+
+ Z
Ионизационное торможение заряженных частиц
Решение задачи вычисления
dT/dx
начнем с кулоновского
взаимодействия тяжелой частицы (
М, Z
)
со свободным электроном
(
Т >> I
). Частица
М
пролетает мимо
е
на расстоянии
b
(прицельный
параметр).
Время действия силы на участке
равно
2b
1
2
b
t
V
1
2
Кулоновскаясила
k
z ee
F
b
2
1
2
Перпендикулярный импульс электрона:
e
k
z e
p
F
t
b
2
4
1
2
2
1
Энергия,которуюприобретает электрон:
2
e
e
z e
T
E
b V m
Полная энергия
∆E
, переданная всем
электронам в слое с прицельным
параметром
b
на толщине
dx
1
( )
2
e
e
E d
b
T
dbdx n
Полные потери на dx:
2 4
4
2
1
2
2
2
1
1
2
( )
4
( )
2
ат
ат
e
e
z e
dE b
e
z
db
dE b
n Z
bdbdx
n
Z
b V m
dx
m
V
b
max
max
min
min
( )
ln
b
b
dE b
db
С
С
dx
b
b
b
Ионизационное торможение заряженных частиц
Удельная потеря энергии:
3
1
(
)
(
)
(
)
ав
e
ат
N
ат
г
n
n
Z
Z
А
г
см
ат
Концентрация электронов:
4
2
2
1
4
ат
e
e
z
C
n
Z
m
V
где
Ионизационное торможение заряженных частиц
b
max
≠ ∞ и
b
min
≠ 0.
1.
b
min
- ?
2 4
2 4
2
1
1
min
2
2
2
1
1
max
2
2
e
e
z e
z e
E
b
b V m
V m
E
Для сталкивающихся двух частицы с массами
M
и
m
e
и
M >> m
e
2
2
1
max
max
1
2
2
4
4
2
(
)
(
)
2
e
e
e
e
e
m M
m M
MV
Te
E
E
m V
m
M
m
M
2 4
4
2
2
2
1
1
1
min
min
2
2
2
4
2
1
1
1
1
2
2
e
e
e
e
z e
e z
e z
b
b
V m m V
m V
m V
В релятивистском случае:
2
1
MV
p
2
1
max
2
2
(1
)
e
m V
E
2
2
1
min
2
1
1
e
z
e
b
m
V