Исследование переходного и квазипереходного излучения тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.02 ВАК РФ

Ой

I Г '' ••! ».

л московский государственный

инженерно-физический институт ' (технический университет)

На правах рукописи удк 537.531.2

Сафронов Александр Николаевич

ИССЛЕДОВАНИЕ ПЕРЕХОДНОГО И КВАЗИПЕРЕХОДНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ.

01.04.02 - теоретическая фпзпка.

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата физико - математических наук

хр Л Научный руководитель:

Автор: доктор физико-математических наук,

' ' ттппАвггпп Рэтастлп М ТЛ"

профессор Рязанов М.И. Москва - 1994 г.

Работа выполнена в Московском государственном инженерно-физическом институте (техническом университете).

Научный руководитель: доктор физико-математических наук, профессор Рязанов М.И.

Официальные оппоненты: доктор физико-математических наук, в.н.с. Столяров С.Н. кандидат физико-математических наук с.н.с. Башаров A.M.

Ведущая организация: Московский физико-технический институт

Защита состоится сб 199^года в_часов на за-

седании Диссертационного совета К 053.03.01 в МИФИ по адресу: 115409, Москва, Каширское шоссе, д.31, МИФИ, корпус , ауд. , т. 323-91-67, 324-84-98.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МИФИ.

Автореферат разослан -/^¿¿¿<£^£>994 года. Просим принять участие в работе Совета или прислать отзыв в одном экземляре, заверенном печатью организации.

Ученый секретарь Диссертационного Совета:

I. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ.

АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ.

Переходное излучение, появляющееся прп движении заряженной частицы в пространственно-неоднородной среде, впервые было теоретически предсказано в известной работе Гинзбурга В.Л. и Франка И.М. (ЖЭТФ, т. 16, с. 15, 1946 г.). Несмотря на большое число работ, в которых исследовалось это явление, некоторые вопросы не ползгчпли окончательного разрешения. К ним, в частности, относится задача расчета генерации излучения при падении частицы на поверхность раздела сред под скользящими углами. Как известно, частица, падающая на поверхность раздела сред под утлом, меньшим угла Линдхарда: в < = т/и/Е, где - угол Линхар-да, и - потенциальный барьер поверхности, Е - энергия частицы (Лпндхард И. УФН, т.99, с.249, 1969), может кале пересекать, так и отражаться от поверхности.

Извсстео, что изменение скорости, частицы при отражении приводит к тормозному излучению. Однако, кроме того, при отражении заряженной частицы происходит поляризация атомов поверхности, и возникают те же самые процессы, которые приводят к переходному изл^ению при пересечении зарядом поверхности. Таким образом, полное излучение, возникающее при отражении частицы от поверхности сред, является результатом_ совместного действия механизмов тормозного и переходного излучения. Ниже такое излучение названо квазпперех^дным. Детальное исследование свойств квазипереходного излучения является одной из задач настоящей диссертации. Оно представляет значительный интерес, так как спектральные характеристики квазипереходного излучения могут дать полезную информацию о характере взаимодействия частиц с поверхностью.

При пересечении границы раздела заряженной частицей возникает переходное излучение, формируемое на длине траектории частицы порядка ~ 1 — %) вблизи точки пересечения заря-

дом поверхности (у - скорость частицы, и> - частота излучения, с - скорость света).

Если заряд падает под скользящим углом к поверхности, то участок траектории, на котором формируется переходное пзлуче-

пне, макет полностью лежать в тонком приповерхностном слое толщиной порядка межатомных расстояний. В этом случае переходное излучение будет во многом определяться микросвойствамз поверхности. Влияние микросвойств поверхности на переходное излучение при скользящих углах падения частицы - один из вопросов, исследуемых в данной работе.

- Представляет значительный интерес провести сравнительный анализ характеристик спектров переходного и квазиыереходного излучения при скользящих углах падения частицы. Одновременно с этим в настоящей работе выполнено исследование влияние геометрической формы Гранины раздела на переходное излучение. Полученные результаты могут иметь практическую ценность в раде систем транспортировки и ускорения пучков заряженных частиц.

ПЕНЬ РАБОТЫ состояла в теоретическом исследовании некоторых слабо разработанных вопросов квазипереходного и переходного излучений.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА РАБОТЫ заключается в следующем:

1. Впервые показано, что спектрально-углозое распределение излучения существенно зависит от взаимного расположения эффективных плоскостей- отражения электромагнитных волн и частиц.

2. Впервые получено выражение для спектрально-углового распределения квазипереходного излучения позерхностных волн.

3. Впервые изучено переходное излучение для двугранной поверхности раздела двух сред.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ результатов работы. Проведенные в работе теоретические исследования углубляют наши представления о переходном и родственном к нему квазипереходном излучении. Они могут быть использованы как для разработки диагностики качества мпкросостоянпя поверхности, так п для определения параметров пучков заряженных частиц в ускорительных системах.

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Основные результаты диссертационной работы докладывались на семинаре кафедры теоретической

физики МИФИ.

ПУБЛИКАЦИИ. По результатам диссертации ощ'бликовано две печатные работы.

СТРУКТУРА I! ОБЪЕМ ДИССЕРТАЦИИ.

Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов, приложения п ссдерлспт 118 страниц текста, включал 17 рисунков, и список литературы пь 88 наименований.

И. СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ.

Во ВВЕДЕНИИ обосновывается актуальность работы, формулируются основные задачи и цели, отмечается научная новизна п , практическая значимость результатов работы.

В ПЕРВОЙ ГЛАВЕ кратко изложены наиболее важные литературные данные по переходному л квазнперсходвому излучению. В первом параграфе приводятся результаты по влиянию шероховатости поверхности раздела сред на переходное излучение. Основное внимание уделено результатам, полученным для скользящего падения частицы на поверхность раздела сред. Во втором и третьем параграфе рассматриваются работы, в которых исследовалось влияние переходного слоя, как размытого, так и резкого, на переходное излучение.

В первой главе также кратко рассмотрены результаты ряда авторов по влиянию геометрии границ'на переходное излучение, а также по свойствам переходного излучения при нестационарных условиях.

Особое внимание уделено краткому сообщению M.S.Tomas, A.A.Lucas and M.Suncic (SoHd State Сопшшп. v.'lO, p.1181, 1972), в котором рассматривалась генерация излучения при брэгговском отражении электронов на границе вакуум-среда. Приведены полученные этими авторами результаты и показала необходимость более детального исследования кваззшерехсдного излучения. В конце главы приведены также основные известные результаты по переходному излучению поверхностных волн. '

ВТОРАЯ ГЛАВА посвящена исследованию излучения, возникающему при отражении заряженной частицы от поверхности раз-,дела двух диэлектрических сред (квазппереходяому излучению).

Рассмотрена следующая физическая модель: среда с диэлектрической проницаемостью £1 занимает полупространство г < О, среда с диэлектрической проницаемостью «г занимает полупространство 2 > 0. Частица с зарядом е, двигаясь равномерно и прямолинейно во второй среде, падает на поверхность раздела сред г = 0 и упруго отражается от первой среды. В процессе отражения частицы происходит преломление и отражение волны собственного поля движущегося заряда. Такой процесс приводит к генерации излучения. В работе получено спектрально-угловое распределение квазппереходного излучения для различных поляризаций:

4е2

dudO. -2-3

*-»---+ ф»)

|(1 - (и / с) л/íi sin в' eos ф)2 - (и/с)2(е2 - €l sin2 в)\

где

ф =

ü¿ _ |£2 - е1 sin в'\ (f/c)2 sin Ф

(v/eTcos в' + \Jе2 ~ei sin2 О')2 |ei sin в' — (v/c)y/7^e2 cos$|2

|e2\/^cos^' + eiV¿2 - <¡1 sin2

где в' и ф - углы сферической системы координат, определяющие направление вылета кванта излучения, и и и - тангенциальная и нормальные компоненты скорости заряда.

Обозначения -L и ¡| соответствуют излучению, поляризованному соответственно перпендикулярно и параллельно плоскости, проходящей через нормаль к поверхности и волновой вектор. Энергия излучения в среде f2 дается соотношением:

d2£2 _ 4е2__u2e2^cos29__

• ■ dudSl ~ тг2с3 |(i -(v/c^sinflcos^)2- (u/c)2í2eos2 ' х + Ф»)

где

• I Г1 -' Ю 5М II 1Л I и / с^

ф.

х |б1 — 62 вт" б (и/с) вт 0 (Уб2соэв + уех --е2бш20)2

1б1|2 [этЭ - (у/с)у/ё^созф\2 |с1\/ё2 с05(? + €2 Vе! ~ е2 ЕШ2

При выводе приведенных соотношений предполагалось, что регистрация излучения производится в прозрачной среде (для второй среды это условие не обязательно).

Отмечено, что при равенстве диэлектрических проницаемо-стен сред спектрально-угловые распределения рассмотренного ква-знсереходного излучения и тормозного излучения при резком отклонении заряда совпадают. В то же время в случае отражения частицы от границы раздела вакуум-металл интенсивность квазипереходного излучения в четыре раза больше интенсивности тормозного излучения при эквивалентном отклонении частицы.

Рассмотрен ультрарелятлвнстский предельный случай больших частот и скользящих углов. Показало, что основная доля излученной энергии сосредоточена в малой области углов шириной порядка ~ (тс2/Е).

Во вторам параграфе главы исследуется зависимость квази-переходпого излучения от взаимного расположения эффективных плоскостей отражения электромагнитных волн и частиц. Как известно, падающие на поверхность кристалла частицы (например, пучок электронов) отражаются от приповерхностного слоя ионов, а электромагнитные волны отражаются электронами объема вещества. Поэтом}' при квазипереходном излучении необходимо учитывать особенности отражения частиц и одновременно с ним происходящего преломления и отражения электромагнитной волны собственного поля частицы.

В металлах вблизи поверхности плотность электронов характеризуется осцшгаяпиямп и обращается в нуль на расстояниях от поверхности порядка Дг ~ тгК/рр, где Ъ. - постоянная Планка, рр -импульс Ферми. Поверхность вещества будет различно влиять на частицы и поле, если характерный размер флуктуации электронной

плотности Дz будет сравним с длиной формирования излучения:

vC

, . .. Az> v(Tco<7 - .-....

ui — kv

где v - скорость частицы, £ - угол скольжения (С = arctg(v./v)).

vC

Таким образом, при 1гп/рр> —следует учитывать взаимное

ш — kv

расположение плоскостей отражения частиц и электромагнитного поля.

Спектрально-угловое распределение квазипереходного излучения в случае, когда частица отражается, не долетая до эффективной поверхности отражения электромагнитного поля равно:

<Р£ 2 Л". Л d2E -, п. -—— = cos ( —bcoso ¡ -——lb = 0)

dudü Ve J dudÜy '

В противном случае, когда частица отражается от "внутренних" слоев вещества, формула для спектрально-углового распределения имеет вид: . .

Ас

Здесь ^¡¡^(б — 0) - спектрально-угловое распределение излучения при совпадении эффективных плоскостей отражения частиц и поля. Для границы вакуум - идеальный проводник оно дается соотношением:

d2S _ 4е2 и2 ¡(v2/c2) cos2 в sin2 ф + (sin в - {у/с) cos ф)2]

dudQ} ~ ' ~ iV ¡(i _ (v2/c2)sinocosф)2 - ((u/c)cos<3)2]

где в и ф - углы сферической системы координат, определяющие направление излучения.

TPh/ТЬЯ ГЛАВА посвящена изучению квазипереходного излучения поверхностных волн. Рассматривается упругое отражение заряженной частицы, движущейся в среде €2(-z > 0), от поверхности среды ei(z < 0). В случае выполнения условия существования

поверхностных волн е^о < 0, £) +е2 < 0, в области вблизи границы раздела сред (г = 0), генерируются поверхностные волны.

В настоящей работе показало, что распределение излучения существенно зависит от соотношения между расстоянием от траектории движения частицы г"с (¿) до точки регистрации излучения Гр и длиной формирования излучения Iу = 2тгие/ш| 1 — ^ соб(Ф)

Как известно, зону формирования излучения можно рассматривать, как источник поверхностных волн. В общем случае, такой источник вытянут вдоль проекции скорости частицы на поверхность раздела.

Если расстояние до детектора излучения велико по сравнению с размером источника |го — Ге(<)| ¿у, то источник можно рассматривать как точечный. В этом случае спектрально-угловое распределение энергии квазипереходного излучения в средах 6) и б2 даются соответственно соотношениями:

¿1€1

¿ыйф 2жс

1 — (и/с) сое (ф)£г

/

£1 +£2

б!е2

+

с% +б2|

1«! + «2

,3/2

(^Ы+^ЫГ

е2 ЛгЫ5 1 - (у/с) соя (ф)е2\Г1 +62 V 61^2 . 2

2тгс3 (1-(«/с)с08 (Ф)./ ^ )2+ ^ . V V е1 + е2 / С^|б1+б2| 2Ь + 62|3/2

1

"(егЫ + еаЫ)2

Для другого случая, когда расстояние до детектора меньше

или сравнимо с размером источника ("большая", зона формирова-

ния, |г"5 — Ге(<)| ~ //), спектральное распределение излучения поверхностных волн на границе вакуум-среда (е1 = е < — 1,ег = 1),

приведенное на единицу длины пути частицы равно:

<Р£а= 2е2е3и> е - 1 + е2^ )

/?хс2(€ - 1)(е2 - I)2 VI +

* ехР( д 2/-^т1х - Уос1д(ал)|)

с/?г\/е - 1

~/31С2(б - 1)(е2 - I)2 у/1-€ + £%*

. —2афг . ...

* ехр (—==11 - у0йр(а5)|)

фху/е - 1

где (^о.Уо,0) - координаты детектора поверхностных волн. Отметим, что в детектор попадет только то излучение, которое испущено под углом а (аН) = агсЛд-—М , А к оси Ох, численно равным

_х0 ~ хе(1)

а, = агйдуТ—Т/ у/Ще-е+г.

Показано, что при скользящем падении частицы получается когерентное взаимодействие частицы с поверхностью, аналогичное взавыодеиствию частицы, летящей параллельно поверхности на малом расстоянии от нее:

й€г еУ £ - 1 + г

' /5гс-\/б"—~1(е2 — I)2 у/Т—Т+ТЩ

Таким образом, при больших длинах формирования излучения интенсивность обратно пропорциональна углу скольжения частицы (С = аг(Лд(рг/рх)), в то время как при малой длине формирования излучения интенсивность пропорциональна квадрату Приведенные в третьей главе соотношения получены в предположении об отсутствии поглощения в средах и справедливы в волновой зоне:

I 'I С V +62

ЧЕТВЕРТАЯ ГЛАВА посвящена исследованию влияния ми-

кросвойсгв поверхности на переходное излучение. Как известно,

процесс генерации переходного излучения можно рассматривать как процесс отражения и преломления собственного поля частицы на границе раздела сред. На процесс отражения оказывает влияние шероховатость поверхности, наличие адсорбированных атомов, а также отличие молекулярной структуры на поверхности от структуры вещества в его толще. В главе 4 рассматривается влияние на переходное излучение микросвойств гладкой, плоской поверхности, имеющей монослой атомов, свойства которых отличаются от свойств атомов в толще вещества. В начале главы теоретическое исследование проводилось феноменологически в рамках макроскопической теории отражения. Для этого адсорбированный моно-атомнып слой на поверхности вещества был заменен равномерным распределением осцилляторов Герца, также как это делается при рассмотрении отражения света. Затем была получена зависимость спетрально-углового распределения от харатеристпческих параметров поверхности прц нормальном падении частицы на поверхность вещества.

При рассмотрении наклонного падения заряда на границу раздела сред удобно непосредственно исходить из граничных условий па поверхности вещества, в которых учитывается следующее разложение по малому параметру <5/А ( 6 - толщина переходного слоя):

где кг - орт оси г, гесЛм ,уесНI - Фурье компоненты полей,

з г

I

В этом случае энергия излучения поляризованного в плоскости излучения в среде «1 равна:

-6

6

-6

бх-у/еГсоБ2 #1

(0Х бш ф- 0у соб ф)2*

+ ¿^4тге1ах

С05в1 + у «2 — ЕШ2 + г—47Гб!<7X

где 01— угол между осью 02 и направлением вылета кванта излучения; ф— полярный угол в плоскости ХУ, отсчитываемый от оси ОХ; Ъ = (рхсо$ф + Ру £.шф)у/£^Бшв1. Энергия излучения, поляризованного в плоскости, проходящей через нормаль к поверхности раздела и направление вылета кванта излучения, равна:

•у/бГсоэ2 6г

сРе} = е2________

~ тг2с5ш2вх |(1 — Ь)2^ — £иб|соз2вх\2

14-с

«2 соэ01 4- т/вгК + 1^-4тге1ах созбхК — г—4я'е1стг бш2 вх

с __ -£1)(Бш2е((1 - Ъ) - 6101х+рхк) -ьргк)

Б = г^т^оцз^бш2 - Ь) - Нж-а бш2 01стг((1 -Ь)~ еф2г)

■К:

\/«2 - «1 БШ2-

01

Соотношения для переходного излучения в среде €2 выводятся аналогично. В нерелятивистском пределе (/3 -С 1) указанные формулы существенно упрощаются. "

¿¿£1 ¿1Р2

¿¿Щ = -^¿ХУ/^СО!? в^РхЬЫф-РуСОЬф)2*

— «г) + 1^4тг£1стх

^/£1 СО501 + V «2 — «1 БШ2 61 + 4тГ€1б7_1_

. с

е2

-у/ёхсоябап0*

и

0г(сг - «1) + г—4тге1<т_1_/ЗгЛТ - г'4зг—бг<тг

___ с_ с

62 соэ9\ + + Щ4пе1(т± соввхК — 1—4-ке\ат вт2 в\

К — уСг — бш2 в\

Влиянием моноатомного слоя на поверхности вещества нельзя пренебречь при условиях

/Ч«2-е1|/е1 <<х/А к2-«1|/(ч/€7созб1)<(ах/Л)

Отметим, что при скользящем падении частицы на поверхность, энергия переходного излучения не обращается в нуль и полностью определяется нормальной компонентой поверхностного поляризационного тока.

Используя экспериментальные данные по состоянию поверхности из опытов по эллипсометрпи света проведено сравнение пн-тенспвностей переходного излучения на границе воздух-вода при наличии на поверхности моноатомного слоя жирных кислот и в его отсутствии.

Помимо приведенного выше феноменологического описания при скользящем падении частицы на поверхность, представляет интерес рассмотреть микроскопическую теорию переходного излучения. Как известно, квант излучается па длине пути траектории частицы порядка длины когерентности излучения. При скользящих углах падения частицы на поверхность весь этот путь лежпт внутри тонкого приповерхностного слоя. Поэтому можно сказать, что для переходного излучения при скользящем падении существе-, нен лишь слой толщиной порядка ~ '/С ( где С - угол между направлением скорости и плоскостью поверхности ).

Применимость макроскопического описания требует, чтобы толщина этого слоя была много меньше межатомных расстояний а, т.е.

(ы - ку)— < 1

Выписанное неравенство намного более жесткое, чем обычное условие применимости макроскоппки для описания распространения плоской волны в среде (ка <С 1). Поэтому при скользящем

падении возможен случай, когда первое неравенство нарушается, а второе выполнено. В последнем параграфе главы 4 рассмотрен именно этот случай, когда распространение излученного кванта можно рассматривать макроскопически, а собственное поле заряда и сам процесс образования требует микроскопического описания. В этом параграфе также получена зависимость переходного излучения от характеристик первого поверхностного слоя атомов.

В ПЯТОЙ ГЛАВЕ исследуется интереференпия переходного * излучения в случае двугранных поверхностей раздела сред. Как известно, переходное излучение в точке наблюдения определяется разностью фаз волн поля излучения, порожденных участками траектории вблизи точки пересечения частицей поверхности раздела сред. Линейный размер таких участков траектории сравним с длиной когерентности излучения. На всех остальных участках траектории происходит взаимное, погашение волн. В случае, когда длина когерентности много меньше расстояния до точки наблюдения, такой участок траектории можно рассматривать как "точечный источник" переходного излучения. В настоящей работе предложено решение двух задач по интерференции излучения от такого источника переходного излучения. В первом случае источник находится над металлическим зеркалом, во втором источник излучения помещен между двумя плоскими параллельными металлическими зеркалами. В обоих случаях для решения использовался метод "изображений". В первой задаче рассматривалась следующая модель. Равномерно движущаяся, заряженная частица пересекает плоскую границу раздела двух диэлектрических сред с про-нидаемостями и «2, в точке, находящейся на расстоянии а от поверхности идеально проводящего металла. В работе получена формула для спектрально-углового распределения переходного излучения для этого случая:

где ——— - известное из литературы спектрально-угловое распре-

аиаИ ... ,

деление переходного излучения для плоской границы раздела двух

диэлектриков.

В этом случае интерферируют волны от источника переходного излучения и от его "изображения" в металлическом зеркале. При этом максимальное значение энергии переходного, излучения п 4 раза больше аналогичной величины для случая отсутствия металла. Получены условия наблюдения максимумов излучения:

2а5ш9со5ф^ё7=п\ + \/2, п = 0,±1,... -

Вторая рассмотренная модель описывает излучение частицы, равномерно движущейся в зазоре между двумя идеальными проводящими поверхностями. Зазор наполовину заполнен диэлектриками «1 и €2, так, что частица, двигаясь параллельно проводящей поверхности, пересекает границу раздела диэлектриков. В этом случае система изображений дается последовательным отражением источника переходного излучения в плоскостях и пнтерференцпон- ^ ная картина представляет собой интерференцию волн от большого числа источников. Для спектрально-угловое распределения переходного излучения получены следующие соотношения:

а2,21 - 2соб{дхЬ) соб(дх{Ъ - 2а)) + сов2(дхЬ) <?£Р1\-

где *= (ы/с)^£ТБтвсо5ф, а - расстояние от траектории частицы до одной из плоскостей, Ь - расстояние между металлическими плоскостями, а - коэффициент "отображения" заряда (равный 1 для идеального проводника). Таким образом, переходное излучение в волноводе с идеально проводящими поверхностями мало, если не выполняются условия резонанса:

дт6 == 7гл пли 7гп = {ш/с) ^ТГЬ ЪШ. в СО% ф

В случае резонанса формула для спектрально-углового распределения переходного излучения имеет вид:

_ (1-егР2) , а,

где а - порядок спектральной линии, £ - поверхностный пмпенданс металла волновода. Полученное соотношение справедливо для прозрачных диэлектриков и малого импенданса (( <С 1). -

В последнем параграфе главы рассматривается случай пересечения зарядом двугранной поверхности раздела диэлектрик - идеальный проводник на ребре двугранного угла.. К як известно, эффекты коллективной неустойчивости целого ряда систем линейных ускорителей, а также эффекты самовозбуждения резонансных систем накачки пучка, связанные с индуцированным переходным излучением, являются нежелательными в ускорительной технике. В этом плане представляет интерес задача уменьшения переходного излучения отдельной частицей, которое играет роль-затравочного для индуцированного переходного излучения. В настоящей работе рассматривается следующая модель. Граница раздела диэлектрика п металла образована двумя взаимно перпендикулярными полуплоскостями, причем диэлектрик занимает меньшую часть пространства. Равномерно движущаяся частила с зарядом е пересекает границу раздела в точке ка ребре двугранного утла. В работе показало, что для нерелятивистских частиц в электродипольном приближении на больших расстояниях от точки пересечения зарядом поверхности во всем объеме диэлектрика переходное излучение отсутствует. Интересен тот факт, что интенсивность переходного излучения для плоской границы раздела идеальный металл -диэлектрик в том же приближении отлична от нуля.

Первое ненулевое слагаемое в рассматриваемом случае дву-. гранной границы пмеет порядок ßlßl ~ при j3-/c <С 1:

= —eVeßlßl sin2 0(1 - sin2 в sin2 2ф) dudil jr с

где ось z ориентировала вдоль ребра двугранного угла, в и ф -полярные утлы, ß — v/c.

Кроме того, в пятой главе получена формула для для спектрально-углового распределения переходного излучения для ультрарелятп-впстского случая.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ:

(1) Получено спектрально-угловое распределение и поляризация излучения,, генерируемого при отражении заряженной частипы от плоской поверхности раздела двух диэлектрических сред. Показано, что спектр излучения существенно зависит от взаимного расположения эффективных плоскостей отражения электромагнитных волн и частиц.

(2) Найдено спектрально-угловое излучение поверхностных волн, появляющееся при упругом отражешш частицы от границы раздела двух сред с прошщаемостямл разных знаков. Показано, что вид спектра зависит от соотношения между расстоянием от точки отражения частшш до точки наблюдения излучения и длиной формирования переходного излучения.

(3) Исследовано Е.тшщпе на переходное излучение мпкросвопств поверхности вещества. Рассмотрена микроскопическая теория переходного излучения для больших по сравнению с атомными частот, при скользящем падении частицы на поверхность. В рамхах'макроскопцческого описания процесса генерации переходного излучения построена феноменологическая теория, описывающая влияние моноатомного адсорбированного слоя на поверхности на переходное излучение. Впервые показано, что при не-релятпвистскпх скоростях частицы и при скользящем падения ее на поверхность вещества спектрально-угловое распределение излучения сильно зависит от свойств поверхности - наличия на ней адсорбированного слоя, окислов, и других факторов,, шре-деляюптлх различные свойства атомов в глубине вещества и на на поверхности. Предложено использовать переходное излучение при скользящих углах падения для контроля состояния поверхности в качестве метода альтернативного оптическим методам контроля поверхности.

(4) Показало, что при пересечении быстрой заряженной частицей границы раздела диэлектрик-металл на оси двугранного угла, являющейся границей раздела сред, переходное излучение подавлено во всем пространстве диэлектрика.

(5) Найдено спектрально-угловое распределение переходного из-

лучения при движении заряженной частицы в двух диэлектрических средах на некотором расстоянии от поверхности третьей среды - идеального проводника. Предложено использовать отражение волн переходного излучения в металлических зеркалах для увеличения интенсивности излучения в результате интерференции (интерференции типа Ллойда).

(6) Показано, что при движении заряженной частицы в тонкой, плоской щели с идеально проводящими стенками, заполненноз1 двумя диэлектриками будет наблюдаться резонансное переходное излучение.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Рязанов М.И., Сафронов А.Н. "Квазипереходное излучение при отражении заряженной частпцы от поверхности кристалла", ЖЭТФ, 1993, т.103, с.547-554.

2. Рязанов М.И., Сафронов А.Н. "Квазнпереходное излучение поверхностных волн", ЖЭТФ, 1993, т.104, с.3512-3520.