Модели и теория допорогового когерентного взаимодействия коротковолнового излучения и частиц с кристаллами тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.02 ВАК РФ



1

м Л"

КИЕВСКИЙ ОРДЕНА ЛЕНИНА И ОРДЕНА ОКТЯБРЬСКОЙ РЕВОЛЮЦИИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМ. Т.Г.ШЕВЧЕНКО

На правах рукописи

ВЫСОЦКИЙ Владимир Иванович

МОДЕЛИ И ТЕОРИЯ ДОПОРОГОВОГО КОГЕРЕНТНОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ КОРОТКОВОЛНОВОГО ИЗЛУЧЕНИЯ И ЧАСТИЦ С КРИСТАЛЛАМИ

01.04.02 - теоретическая физика 0Г.04.07 - физий; твердого тела

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученей степени доктора физико-математических наук

Киев - 1991

Работа выполнена в Киевском государственном университете км. Т.Г.Шевченко

Официальные оппоненты - доктор физико-математических

наук ДЗЮБ И.П.

- доктор физико-математических наук КАЛАШНИКОВ Н.П.

- доктор физико-математических наук ШУЛЬГА Н.Ф.

Ведущая организация - Научно-исследовательский

институт ядерных проблем при Белорусском государственном университете им. В.И.Ленина.

Защита диссертации состоится 1992 г.

АиЮ

в час. на заседании специализированного совета Д 068.18.22 по защите диссертаций на соискание ученой степени доктора физико-математических наук при Киевском ордена Ленина и ордена Октябрьской Революции государственном университете им. Т.Г.Шевченко по адресу: 252022, Киев-22, ГСП, проспект Глуплсова 6, физический факультет КГУ ( . Ъ&О

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке КГУ

Автореферат разослан •?■" , 19 ^-/г.

Ученый секретарь специализированного совета

кандидат физико-математических наук

.Верлан Э.М.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Процесс)! взаимодействия коротковол--' •■ .нового излучения и частиц с кристаллами характеризуются большим разнообразием конкретных механизмов. Существенное влияние на особенности поглощения, излучения и рассеяния фотонов оказывает их энергия /частота/, поляризация, степень когерентности в ансамбле, а также то, с какими элементами кристаллической структуры /ядра, связанные атомные электроны, свободные электроны, молекулы, упорядочений или хаотически расположенные совокупности атомов и т.д./ происходит взаимодействие.

В зависимости от сочетания конкретных условий взаимодействие может быть как парным /поглощение фотона атомом/, так и коллективным /рассеяние в условиях дифракции/. Особенности взаимодействия зависят от термодинамических характеристик как отдельных атомов и ядер /равновесное или неравновесное, например - инвертированное состояние/, так и их ансамблей /в частности, локальной температуры и колебательного состояния отдельных групп атомов или решетки в целом/.

Такое же разнообразие соответствует процессам взаимодействия частиц с кристаллами. Наряду с исключением некоторых невозможных при этом явлений /например, эффекта вынужденной генерации для нейтронов, являющихся фермионами/, совокупность процессов взаимодействия приобретает, как правило, еще большее разнообразие из-за наличия независимых каналов реакций.

Наличие кристаллической упорядоченной структуры приводит к появлению ряда существенных дополнительных условий, видоизменяющих интенсивность многих явлений.

Как правило, наибольший интерес для приложений имеют явления, сущность или характер протекания которых связаны с когерентными /в пространстве или времени/ процессами. Большинство таких явлений носит пороговый характер_и они могут проявляться только при условии^ Удовлетворения определенной совокупности предварительно задаваемых условий /пороге/. Например, в задаче вынужденного излучения в порог, крк обязательное условие, входит требование достижения инверсии; в задаче об условиг. осуществления ядерного ¡(-резонанса на основе эффекта Г,!ессбау?ра - требование использовать холодной /температура не вше дебаевской/ матрицы и ум°рснно низкой гнергнн ^-перехода и т.д.

Очень часто совокупность пороговых условий настолько жесткая и трудновыполнимая, что порог практически не может быть достигнут

В настоящей диссертации из всего многооб]азия процессов, связанных с взаимодействие квантов и частиц с веществом, рассмотрен круг явлений, присущих /в основном или исключительно/ излуча-тельным электромагнитным процессам спонтанного или вынужденного типа /в том числе в задаче ^-лазера/ и каналированию в кристаллах и характеризующихся допороговыми /по всем параметрам и предпосылкам/ и когерентными характеристинами.

Проблема создания оптимальных источников когерентного коротковолнового излучения рентгеновского и ^-диапазона является, безусловно, одной из центральных проблем современной радиационной физики. Хорошо известно, что все имеющиеся источники излучения в диапазоне длин волн/^г 0,1-10 А являются генераторами слабокогерентного или чисто шумового излучения. Очевидно, что осуществление систем генераторов жесткого когерентного излучения лазерного типа может в итоге привести к столь же фундаментальным изменениям в технике и технологии, как это имело место при создании лазеров видимого диапазона, для которых 30 лет развития были годами все более широкого использования. Несмотря на то, что проблема создания лазера жесткого излучения /проблема {^-лазера или газера/ на много порядков^сложнее, чем это было с оптическим лазером, перспективы когерентной и активной ^-спек-троскопии, рентгеновской и у-голографки, приборного использования, рентгеновской микролитографии для микроэлектроники, управляемого воздействия на ядерные реакции и множества других прило-. жений стимулируют неубывающий интерес к этой проблеме.

Другая группа явлений, относящихся к исследованию возможностей и способов реализации каналированного ориентационного движения нейтральных частиц и рентгеновских / ^ /-квантов также имеет свою естественную предысторию.

Значительные успехи физики, техники и приложении явления ка-налкрованш заряжешшх частиц в кристаллах явно сткмулир;. т поиск реальных механизмов обеспечения аналогичного режима ориентационного двилсешш для нейтральных частиц. На основе явлений ка-налировалия и квазиканалирования было бы возможно создание твердотельно-аналоговых систем 'уокуспровки, транспортировки и монокрсматизйцщ -неПт^счов, создание шстретфпстслпическрх нсй-троиикх и электрошпптиых /для рентгеновских V: у-кея.чтов/ на-

копителей и резонаторов. Каналировашше ре:шли движения частиц и квантов позволили бы обеспечить множество ядсрнофизических задач селективного воздействия на атомы и ядра строго определенного типа из числа всех имеющихся в кристалле. Можно также указать на возможность использования явления каналирования нейтральных частиц и квантов при решении структурных задач.

Целгю работы является исследование условий проявления, кон-кретних механизмов, физических моделей и возможных путей реализации донорогошх когерентных процессов при спонтанно:.! и вынужденной излучении и поглощении рентгеновских и ¡(-квантов, а такие при каналировании квантов, заряженных и нейтральных частиц в кристаллах..

Под донороговыми ниже понимаются процессы аналогового типа, присущие /в основном в силу упорядоченной микроструктуры/ и протекающие в кристаллической среде в сочетании с управляемым внешним воздействием при совокупности условий и требований /плотность накачки, плотность тока или потока частиц, размеры и температура активной среды, энергия частиц и частота излучения и т.д., а также совокупность этих хе{зктеристлк/, существенно менее критичной и более слабой-/допорогевой/, чем это имеет место без учета специфических особенностей резонансного и когерентного характера взаимодействия в твердотелъно-аналоговых процессах по схемам и на основе моделей., типичных и традиционных для идентичных явлений в оптике, физике твердого тела, квантовой электронике, атомной и ядерной физике.

В соответствии с целью были поставлены основные задачи работы:

- исследовать влияние механизмов сверхтонкого межатомного /ме.улдерного/ взаимодействия, низкой температуры матрицы и ее поляризации на условия осуществления процесса вынужденного '(¡-излучения в системе мсссбаузровеких ядер в кристаллах;

- изучить особенности протекания вынужденного ¡(-усиления на основе па]пметрического трехволнового взаимодействия в резонансной среде при нскогерентиой /в пространстве и времени/ параметрической рентгеновской ¡(-накачке и наличии инверсии среды на частоте холостой волны, легчащей в вид1чшм диапазоне;

- исследовать особенности движения и взаимодействия релятивистских заряженных частиц при когерентном каналировании в сверхтонких кристаллах; . .-

- рассмотреть особенности, движения, а такта спонтанного и ки-

нужденного излучения релятивистских позитронов в пустотелых каналах цеолитов и волокон асбеста;

- изучить особенности движения и квазихарактеристического излучения электронов при каналкровании в системе заряженных плоскостей (ill) в ионном кристалле Li И ;

- исследовать особенности взаимодействия быстрых электронов о приповерхностными полями, вызываемы.«! ультразвуковой модуляцией упорядоченных или хаотических доменных систем сегпетоэлект-риков й ферритов;

- рассмотреть и изучить спектральные и амплитудные особенности резонансного взаимодействия J-излучения с jf-переходами в ядрах, входящих в состав твердого тела, в котором возбуждена интенсивная ультразвуковая волна;

- исследовать возможность-и изучить характеристики магнитного каиалирования нейтронов в однородных и многодоменных ферромагнетиках , а также в немагнитных кристаллах;

- изучить возможность и рассмотреть особенности "оптического" каиалирования нейтронов в кристаллах за счет использования ядерно-нейтроннчго механизма взаимодействия Ферми;

- исследовать возможность реализации каиалирования рентгеновских и Jf-квантов в совершенных кристаллах и кристаллах с микродефектами ;

- изучить особенности когерентного взаимодействия и исследовать условия каиалирования в кристаллах нейтральных частиц /в том числе без собственных электрических и магнитных моментов/

с внутренними электромагнитными резонансами.

Научная новизна. В работах, лежащих в основе диссертации:

I. Впервые поставлена и с единых позиций исследована проблема реализации допорогового рентгеновского / £ /-усиления на основе системы мессбауэровских ядер и резонансных атомов. В частности, рассмотрены возможности осуществления такого усиления в системе свободных атомов при низкой и высокой энергиях ft-излучения и разных температурах, впервые исследована проблема допорогового ^-взаимодействия в упорядоченной и произвольной системах поляризованных ядер, а также проведен анализ впервые предложенной модели непорогового нелинейного параметрического ^-усилителя в 'оптически инвертированной среде с когерентной или шумовой некогерентиой /в пространстве и времени/ высокочастотной рентгеновской или Jf-накачкой.

2. Впервые исследованы особенности движения позитронов и их допорогового радиационного излучательного взаимодействия при каналировапии в цеолитах и в микроволокнах асбестов.

:5. Предсказан и исследован новый, но известий ранее эффект высокочастотной снмсмолуляции пуша частиц при когерентном каналировапии в сверхтонких каналах.

4. Впервпе обнаружен и исследован не известный ранее и не имеющий аналогов аффект инверсии потенциальной ямы /для полижи-тельно заряженных частиц - барьера/ водородсодерхаших кристаллических плоскостей fill) в kj ксталле LI Н в потенциальный барьер /соответственно - яму/ при каналироЕании отрицательно и положительно ян[ ЯЖОШШХ частиц.

5. Впервые исследованы особенности движения и излучения быстрых, заряженных частиц при их пролете около поверхности сегнето-олектриков или ферромагнетиков, в которых возбуждена кльтраз ну новая волнн. При атом обнаружена возможность получения квазикогерентного излучения даже в случае использования случайных по ориентации и величине доменов в магнитных кристаллах.

6. Впервые предложен и исследован динамический аналог эЗДекта Мессбауэра, имеющий мссто в существенно немессбауэровской области высоких энергий /частот/ излучения и температур решетки в случае возбуждения в последней интенсивного ультразвука. Показано, что этот эффект, приводящий к возможности резонансного взаимодействия ^-излучения с ядрами при поглощении и испусканш^имеет место в случае когс когерентного, так и некогерентного ультразвука-

7. Впервые предложены и исследованы механизмы магнитного ка-Налировапия нейтронов и других частиц с магнитным моментом как

в маггашшх кристаллах, в которых возбуждена синхронная с частицей ультрязвуковгит или спиновая волна, так и в немагнитных кристаллах /за счет когерентно-швингеровского взаимодействия/.

в. Впервые исследован механизм оптически-дисперсионного и ядернп-нейтречного каналирования и квазиканалирования рентгеновского / % /-излучения и нейтронов как в кристаллах с микроспадами произвольно малой ширины, так и в совершенных однородных монокристаллах. Изучены аномальные особенности каналпрования месибауэрсвокого ft-излучення в кристаллах с ¡f-резонансными ядрам".

9. Впервые предложен и исследован дисперсионно-градиентный механизм каналгрования в iq металлах нейтральных частиц с глект-

ронними пли другими внутренними электромагнктними резонансами.

Защищаемые положения:

1. Гсспороговая кваитовотормозная самомодуляция пучка частиц п.])и когерентном каналпровании в сверхтонких кристаллах.

2. Шшерсия потенхшалыюго барьера 1Г плоскости типа /III/ в кристалле LlH в потенциальную яму.

3. Увеличение вероятности ядерного ^-резонанса в лемессбауэ-ровской области при возбу.ждении интенсивного ультразвука в . твердотельной ^-резонансной среде.

4. Генерация коротковолнового излучения с увеличенной относительной монохроматичностью в статистическом многодоменном модулированном мпкроондуляторе.

5. Модели, механизм и теория:

а/ допорогового когерентного усиления в рентгеновском и jf-диапазоне б/ магнитного каиолированпя нейтронов и других частиц с магнитным моментом;

в/ иидуцированно-дисперсионного каналирования нейтральных частице внутренним электромагнитным резонансом; г/ плоскостного оптического каналирования и квазиканалирования ^-квантов и нейтронов в совершенных монокристаллах и кристаллах с микроканалами.

Обоснованность и достоверность основных результатов диссертации определяется тем, что получение всех итоговых соотношений проведено с использованием строгих и последовательных математических методов на основе фундаментальных уравнений квантовой механики, квантовой электродинамики, оптики, физики твердого тела, квантовой радиофизики. Вводимые при необходимости в уравнения феноменов логические параметры соответствуют величинам, наблюдаемым или следуемым из достоверных экспериментов. Значительная часть выводов диссертационной работы подтверждена независимыми от щ оведенных аналитических расчетов результатам численного моделирования на EDM или результатами оксперрлентов.

Научная и практическая ценность. Полученные в диссертации и лежащие в ее основах результаты по моделированию и теоретическому исследованию когерентных допороговых процессов представляют самостоятельный научный и практический интерес. Он обусловлен, как минимум, двумя обстоятельства;'.]«.

Во-первых, они важни с точки зрения общей постановки проблемы

допорог-опого когерентного радиационного взаимодействия излучения и частиц с кристаллами, а также получения и исследования ряда общих принципов этой проблемы.

Во-вторых, ценность результатов связана с возможностью практического использования решения многих конкретных задач и приложений, найденных или развитых в ходе работы.

Полученные результаты могут случить основой для разработки и создания конкретных систем генераторов вынужденного излучения, прецизионной рентгеновской и у-спектроскопии, систем формирования и управления потоками нейтральных частиц и квантов, а также могут быть использованы для улучшения характеристик приборов когерентной оптики видимого диапазона.

В частности, эффекты подавления резонансного самопоглощения жесткого излучения за счет явления квантовой отдачи и поляризационного вымораживания в электронном обменном поле в ядрах антиферромагнитного типа в проблеме газера могут быть использованы при создании высокоактивных ^-источников и для регистрации прецизионных эффектов ядерной спектроскопии. Явление параметрического нелинейного взаимодействия в оптически инвертированной среде может быть применено при создании систем ^-визуализации. Аномальные характеристики излучательных процессов при каналиро-вании позитронов в цеолитах и асбестах могут найти применение как для изучения свойств самих кристаллов, так и при создании оптимальных квазикогерентных источников спонтанного излучения с резко усиленным квантовым выходом.

Явление квантово-тормозной сшомодуляции частиц в режиме когерентного кан.члирования, кроме использования в системах генераторов когерентного излучения, может также найти применение и ' дуга высокочастотной самомодуляции каналируемых пучков нейтральных частиц /в частности - нейтронов/. Последний эффект может быть использован для изучения особенностей протекания, например, ядерных реакций с участием нейтронных пучков с высокочастотной модуляцией. Особое значение такие исследования имеют :. -.том случае, когда период модуляции короче длительности ядерно-нейтронной реакции /например, типа (П^) /.

Результаты исследований по взаимодействию заряженных частиц с легкими ионными кристаллами могут Сыть использованы для, например, определения степени ионности межатомной связи или для оптимизации ядерных реакций на основе 0.0. ^(И взаимодействий

в кристалле

Впе])вые предсказанный и исследованный динамический ядерный К-резонанс при высокой энергии излучения и при наличии интенсивного ультразвукового возбуждения матрицы может быть использован во всех процессах и приложениях, которые реализуются в области низких энергий {(-излучения с помощью обычного аффекта Мессбауэ-ра. Кроме того, он позволяет использовать гораздо больший набор ядерных изотопов, в которых нет {(-переходов с подходящими параметрами в более мягкой части {(-спектра, что необходимо для обычного эффекта Мессбауэра, но есть переходи в более жестко;,1 диапазоне.

Явление генерации квазикогерентного излучения при движении заряженных Частиц около поверхности сегнетоолектрика /ферромагнетика/ с ультразвуковым возбуждением может быть использовано для анализа типа доменной структур., и ее характеристик.

Очень широкий круг физических моделей и решений задач, связанный с проблемой каналировании нейтральных частиц и квантов в кристаллах может быть использован для управления эффективностью ядерных реакций £ участием каналируемых частиц, дм прямых и обратных задач структурного анализа, для селекции и монохромати-зации пучков, для создания накопителей частиц и т.д.

Формулировка направления. Рассмотрение совокупности предложенных и исследованных моделей в сочетании с их теоретическим анализом и изучением особенностей функционирования, а также общим идейно-модельным подходом ко всему кругу задач позволяет охарактеризовать весь цикл используемых в диссертации работ и подходов как новое научное направление - физика допороговых процессов при когерентном поглощении, излучении и каналировании коротковолновых квантов и частиц в кристаллах-.

Апробация работы. Основные материалы диссертации докладывались на следующих международных и всесоюзных конференциях:

24 Совещании по ядерной .спектроскопии и структуре атомного ядра /г.Харьков, 1974 г./,IX Всесоюзной конференции по когерентной и нелинейной оптике /г.Ленинград, 1978 г./, 1У Всесоюзной конференции по физическим основам передачи информации лазерным излучением /г.Киев, 1976 г./, 4 Советской гравитационной конференции /г.¡¿инск', 1976 г./, Всесоюзной конференции по физике магнитных явлений /г.Харьков, 1979 г./, У1 Всесоюзной конференции по физике вакуумного ультрафиолетового излучения и взаимодействию излу-

чения с веществом - ЕУФ-82 /г.Москва, 198^ г./, Международной конференции " LüSeS-SI" /США, г.Нью-Орлеан, 1961 г./, Всессюз-ноп совещании по использованию синхротрснного излучения СИ-82 /г.Новосибирск, 1982 г./, И всесоюзном совещании по методам и аппаратуре для исследования когерентного взаимодействия излучения с веществом /г.Ереван, 1982 г./, Ш Всесоюзном совещании "Когерентные взаимодействия излучения с веществом" /г.Ужгород, 1985 г./, ХН, ХУП, XJ111, XIX, XX, XXI Всесоюзных совещаниях по физике взаимодействия заряженных частиц с кристаллами /г.Москва,. 1986 -1991 гг./.ХШ Всесоюзной конференции по радиационной физике и химии ионных кристаллов /г. 1-ига, 1986 г./,УШ Всесоюзной конференции "Взаимодействие атомных частиц с твердым телом" /г.Москва, IS87 г./, XX и XXI Всесоюзных конференциях по емисионной электронике /г.Киев, 1987 г., г.Ленинград, 1991 г./, 'I и II Всесоюных совещаниях по прикладной мсссбаусрозской спектроскопии /г.Калинин, 1983 г., г.Казань, 1990 г./, Межреспубликанской конференции "Динамическое рассеяние рентгеновских лучей в кристаллах с динамическими и статическими искажениями" /г.Мегри, Ари.ССР, 1988 г./, 1У Всесоюзном совещании по когерентному взаимодействию излучения с веществом /г.Грмала, 1988 г./ Международной конференции по применение эффекта Ыессбнуэра /1САМЕ-В9/ /г.Будапешт, 1989 г./, 9 Всесоюзной конференции "Взаимодействие атомных частиц с твердым телом" /г.Москва, 1989 г./, Iii Совещании по Всесоюзной комплексной программе "Рентген" /г.Черновцы, 1989 г./. Международном симпозиуме "Коротковолновые лазеры и их применение" /г.Самарканд, 1990 г./, Международной конференции "Аномальные ядерные эффекты в дейтерпровашшх твердых телах" /США, г.Прово, 1990 г./,. а также на ряде республиканских конференций и на научных семинарах в МТУ, ОИЯИ, МИФИ, 11ДЭ им. И.В.Курчатова, ИФТТ /г.Черноголовка/, ин-те физич.проблем /г.Москва/, Киевском, Белорусском, Казанском и Ереванском университетах, ИФАН УССР, 1ГГФ АН УССР,

По материал™ диссертации опубликовано 89 печатных работ, в тем числе издана I монография и получено 8 авторских свидетельств. Основное содержанке диссертации с достаточной полнотой изложено в зо опубликованных работах.

Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на ;;97 стр. машинописного текста, включая 19 рисунков. Список литературных источников содержит I2G наименований

содами® РАБОТЫ ■

Во введении кратко обоснована актуальность выбранного направления исследований, сформулирована цель и основные задачи работы, научная новизна и практическая значшость, перечислены основные защищаемые положения.

Первая глава содержит изложение идейных основ, теоретических моделей, а таете методов и результатов реализации когерентных пороговых процессов, имеющих место при взаимодействии излучения и частиц с кристаллами.

В § 1.1 дан краткий анализ современного состояния ^проблемы {(-лазера /газера/ как высокочастотного аналога лазера видимого диапазона. На основе известной дилеммы о приоритете двух исходных принципов создания газера:

I/ за основу брать проблей создания инверсии ядер с помощью уже имеющихся методов возбуждения и принципов традиционной радиохимии, что может бпть достигнуто при использовании долгоживу-

(__—О о

щлх ядерных {(-переходов с временем жизни Г>/ 10 '•-Ю с, но неизбежно приводит- к необходимости разработки крайне сложных комплексных методов вынужденного сужения ширины линии к"-резонанса

Л С

в 10 -10 раз для устранения влияния механизмов уширенпя {(-линии;

2/ за основу брать возможность осуществления резонансного ^-взаимодействия на переходах естественной ширины, что позволяет реализовать максимально возможное значение коэффициента усиления без каких-либо методов вынужденного сужения линии и соответствует случаю использования короткокивущих ядерных У-пере-ходсв с временем жизни % & 10~^с, но одновременно ставит проблему создания источников возбуждения /инверсии/ с характеристикам!!, возможность достижения которых в настоящее время проблематична. Для отого в диапазоне {(-генерации Д~1 А необходимы потоки тепловых нейтронов с интенсивностью ГО^см-^ с--'- или пекогерентногожесткого излучения с А< I А со спектральной интенсивностью 5> 1013квант/см2с Гц,

проведен анализ возможных путей создания газера по обычной /т.е. пороговой с инверсией/ схеме. В работе рассмотрены разные методы вынужденного сужения {(-линии, методы снижения критичности к перегреву активной среды, методы одно и двухстадийной накачки, методы и техника инжекционпой {Г-технологии.

В § 1.2 изложены результаты, описывающие особенности радиационного взаимодействия жесткого излучения с каналированными в кристалле частицами. Сделан краткий обзор предпосылок и особенностей явления каналирования заряженных релятивистских частиц в кристаллах, особенностей возбуждения квантованных уровней канали-рованного состояния, а также причин и следствий торможения и де-каналирования. На основе совокупности основных характеристик явления каналирования рассмотрена возможность реализации режима вынужденной лазерной генерации жесткого излучения с Л-1-10 А на системе каналируемых в кристалле частиц. Выявлены основные проблемы /торможение, деканалирование, уширения уровня и др./, препятствующие созданию источника вынужденного излучения на каналируемых релятивистских электронах /позитронах/ в условиях традиционной постановки явления каналирования.

В § 1.3 рассмотрен ряд задач, определяющих особенности процессов резонансного взаимодействия излучения и частиц с кристаллами в условиях внешнего ультразвукового воздействия - модулированный ультразвуком эВДект Мессбауэра.'В частности подчеркнуто, что при традиционном подходе наличие такого воздействия не приводит к увеличению полной интенсивноя.ти резонансной -линии, а приводит просто к расщеплению одной резонансной линии на эквидистантную "гребенку" той же полной интенсивности.

В § 1.4 рассмотрены особенности процессов и моделей порогового каналирования и тренспортировки нейтральных частиц /в основном - нейтронов/ и у-квантов, приводящие к выводу о возможности каналирования только в сверхреиеткаХ и широких каналах с поперечным периодом /размером/ в несколько сотен ангстрем.

Все рассмотренные в первой главе явления и процессы носят пороговый характер:, что приводит к крайне существенным проблемам при попытке их реализации.

Вторая глава диссертации посвящена.проблеме допорогового га-зера на резонансных ядерных переходах, В отличии от традиционной постановки проблемы создания лазеров жесткого излучения на основе физических схем и моделей, традиционных для квантовой радиофизики видимого диапазона, которые приводят к сочетанию практически нереализуемых пороговых требований к совокупности параметров средн и накачки, построенная концепция допорогового гаэера позволяет снизить эти требования на несколько порядков..В основу идеи допорогового газера положена . тенденция комплексного исполь-

зования специфических аналогово-твердотельных явлений в совокупности с присущим только мессбауэровскоиу у-излучению набором спектрально-энергетических и сверхтонких ядерно-ядерных и ядерно-атоыных взаимодействий. Общая постановка проблемы допорогового газера сформулирована в § 2.1.

В § 2.2, рассмотрено влияние квантовой отдачи при резонансном взаимодействие фотона с ядром в условиях как низких, так и высоких температур. Показано, что использование оптически-лазерного охлаждения резонансных атомов до температуры!":; ^Мс/ц^б?2 /М - масса атома, Т0=1/'С - естественная ширина £-излучения на переходе с частотой СОс и временем жизни Т /, при которой становится несущественным доплеровское уширение, саморасщепление линий ^-поглощения и £-излучения из-за отдачи позволяет реализовать идею усиления без инверсии Пр1{- взаимосогласованном наборе параметров. В работе также найдено условие реализации допорогового ¡^-усиления с отдачей В области высоких энергий %(0о>,1 МэВ и высоких температур 300-1000 К.

В § 2.3 проведен анализ возможностей допорогового ^-резонанс-ного взаимодействж! квантов с ядрами в поляризованной решетке за счет сверхтонкого магнитного £запмодейотвия ядер. Показано, что учет расцепления и сдвига резонансных уровней сверхтонкой структуры за счет разности магнитных моментов резонансных ядер в основном и возбужденном состояниях приводит к удовлетворению предпосылок когерентного ^-усиления при отсутствии инверсии, что соответствует концепции доПороговой ¡С-генерации. В работе исследована как модельная одномерная решетка из чередующихся невозбужденных и возбужденных ядер, так и трехмерная решетка, в которой возбужденные ядра образуют, при их малой концентрации трехмерную сверхреиетку. Показано, что в трехмехном случае условия допорогового У-усиления на системе мессбауэровских ядер ^¿Ги и ■^Га выполняются при относительной концентрации возбужденных ядер среди всех резонансных^» 0,03, что в 15-20 раз меньше, чем в традиционных пороговых схемах с инверсией.

Далее в работе в § 2.4 рассмотрено влияние поляризации ядерной системы и связанного с ней изменения населенностей подуровней основного и возбужденного состояний ядра на выполнение порогового условия ^-усиления на мессбауэровских переходах. Показано, что учет особенностей мессбауэровской спектроскопии приводит к тому интересному вкладу, что в случае ядер с разными нап-

равлениями магнитных моментов основного и возбужденного состояний относительно направлений спинов в этих же состояниях при поляризационном вымораживании зеемановской гребенки основного состояния на одном из переходов имеет место усиление /излучение/ без самопоглощения. Подобными свойствами обладают, например, ядерные изотопы Ь7Ре, . 119Зп, 1ЮТт и .пр. в этой ситуации при использовании динамической или статической поляризации возможна реализация допорогового ^-усиления без инверсии со снижением пороговой интенсивности накачки на 2-5 порядков. В частности т ткт-*

ти показано, что для ядер ¿П и Бу условие у-усиления реализуется при спектральной интенсивности рентгеновской накачки ~ 10^квант/см2с Гц, что может быть осуществлено при использовании характеристического излучения мощных импульсных рентгеновских установок с частотой, совпадающей с активационннми ядерными переходами с энергией 114,6 КэВ и 103 КэВ.

В работе рассмотрены также возможности реализации допорогового ¡С-усиления на системе "дваиды кессбауэровсклх" ядер типа и/ с всегда инвертированным рабочим переходом.

В завершение второй главы в § 2.5 построена модель и развита теория когерентного параметрического непорогового рентгеновского и ^-усиления. Показано, что в среде с нелинейной восприимчивостью и инверсией на частоте холостой волны, лежащей в оптическом диапазоне, возможно экспоненциальное усиление жесткого излучения с длиной волныАаг1-10 А и большим инкрементом/~1 см-1 и более/, отличающееся непороговым характером, т.е. не зависящим от диссипативных параметров среды /коэффициента нерезонансного поглощения на частоте усиливаемого сигнала, ширины линии и т.д./. Положительный эффект достигается благодаря тому, что пространственное наростание сипгала осуществляется не столько за счет простого паршетрического преобразования волны накачки в сигнальную волну с инкрементом, определяемым интенсивностью накачки /как это имеет место в традиционных параметрических усилителях оптического диапазона/, а в основном за счет взаимодействия волны накачки с усиливаемой в инвертированной нелинейной среде холостой волной, индуцированной -сигналом. В этой ситуации инкремент усиления вообще перестает зависить от интенсивности накачки, которая в итоге определяет только эффективность двух локализованных преобразований - на входе и выходе. В работе построена теория нелинейного трехчастотного параметричес-

кого взаимодействия в нелинейной среде с резкой дисперсией линейной и нелинейной восприимчивостей в поле как когерентной, так и случайной накачки с пространственной и временной некогерентностью Построена модель и развита теория нелинейной резонансной восприимчивости. в инвертированной среде и с использованием смешанных оптлко-рентгеновских и электронно-ядерных переходов.

После соответствующего анализа с оптимизацией параметров восприимчивостей показано, что при использовании мессбауэровских {(-переходов и оптической инверсии нелинейной среды из, например, атомов /они используются и в мессбауэровской спектроско-

пии и в лазерных устройствах видимого диа-пазона/, возможно достижение полного усиления у-волны при длине нелинейной среды в несколько см и применении в качестве источника накачки изотопного источника активностью I к®ри, что на много порядков меньше, чем требуется для параметрического усиления в том же мессбауэровской диапазоне.

Третья глава диссертации посвящена проблеме допороговой лазерной генерации коротковолнового излучения на основе вынужденных процессов в квантовом релятивистском ондуляторе, реализуемом при движении частиц высокой энергии в кристаллах в режиме кана-^ лирования.

В § 3.1 построена теория и исследованы характеристики движения, а также спонтанного и вынужденного излучения релятивистских позитронов в прямолинейных пустотелых микроканалах цеолитов и в волокнах хризотил-асбеста. Решение задачи движения искалось на основе уравнения Клейна-Гордона для частиц с полной энергией в свободном пространстве /до влета в. канал/ пустотело-»

го цилиндрического канала радиусом Й , стенки которого представляют для частиц потенциальный- барьер высотой У0,

Для наиболее оптимальных уровней энергии, удаленных как от дна, так и от вершины барьера, дисперсионное уравнение имеет вид

ЧЮреГял - епт1 /М-елм)

и определяет спектр уровней

еп(1п~ А*(пт1/2+Шг[пг(п+№1/2+з№/мУ0 £г]/2}* й?

который соответствует волновым функциям каналнрования

пт птшу ттн }

где 3 М~ ФУ'И-'Щ'Я 1>сс\ю», а штроксгмация соответствует П» I. С исиШп.арпУНКом ирпгЬшженнь'к нолкогадх Функций найдено вырежочге для полнее вр]>оят нос** спснтагного

излучений в направлен!"» 5 относительно оси кяяала для квептов с

левой пли правой /Х-+1/ циркулярной по;ш1 изацней. Здесь о

На основе полученных впрлсенш! найдена вероятность возбуждения конкретного квантового состояния кэналировднш

при падении на вход канала под углом 90 частицн с импульсом р.

Здесь - П-ый корень функции Гессоля(/П|-го порядка.

Для г.учг.а, имеющего расходипост<Ь./р№ и падающего в направлении &0= 0 вероятность возбуждения равна

^Цр^/лГвМ-ЧП/^^О, %> «¡/£.

Анализ показывает, что во всех случаях при продольном падении пучка частиц вероятность заселения состояний с ГП = 0 больше, чем с ГПФ 0. Поскольку для любых дипольных переходов /1/7?-* П-1,т+{; ^1,171.-1 состояние с ГЯ-0 является возбужденным по отношению к нижележащему с ГТ1=±1, то это обстоятельство приводит, к автоматической инверсии радиационного перехода. Далее в работе исследовано влияние торможения и деканалирования на стартовые условия вынужденного усиления при каиалирсванни в цеолитах и асбестах. Полученные результаты позволяют снизить необходимую для усиления в диапазоне А ~1-10 А плотность тока релятивистских частиц с энергией Е-50 Мэ13 от величины ]-» 10 А/ом2 в случа» объемного каналирования /что нереально/ до ^ ~ М^-Ю^А/сч^, что соответствует уже имеющимся накопителям.

В § 3.2 рассмотрены особенности структуры потенциала заряженных плоскостей Н~ типа (ш)в легких ионных кристаллах Ц.Н

15

и характеристики каптированного движения быстрых заряженных частиц в системе этих плоскостей. Обнаружены не имеющие аналогии аномалии в структуре усредненного плоскостного потенциала инверсию потенциальной ямы в потенциальный барьер /для отршп-телыю заряженных частиц/ и барьерг в яму /для положительного заряда/. Эти особенности связаны с явлением "перекомненсации" заряда ядра каждого атома Н за счет дополнительного электрона, приобретаемого атомом в ходе образования ионной связи. Для дру гих, более тяжелых ионных кристаллов такое явление инверсии не имеет место, В итоге происходит определенная трансформация сложившихся понятий физики каналирования - отталкиван.че позитроне) от плоскостей кристалла у втягивание электронов в пределы этих плоскостей. В исследуемом случае ситуация прямо противоположна! Это явление имеет крайне ва>пое значение для прикладных задач физики каналпрозалия, позволил применять электронные пучки в тех случаях, где раньше оыли необходимы позитроны /что техничег ки гораздо сложнее из-за сложности получения последних/.

На основе исследуемой системы каналировашш в заряженных плоскостях типа> (ill) проведено изучение особенностей каналирования, а такие спонтанного и вынужденного излучений для случая электронных пучков. Проведенный анализ, в частности, пр едсказа.1; возможность создания источников с достаточно высокой ос-фективно-стью ~ 1!.10~^квакт/эл для генерации квазихарактеристического излучения энергии кЮ~ 4 КэЗ при энергии электронов 15 МэВ. Эти параметры существенно /на порядок/ превосходят характеристики "нормального" капалирования, в тем числе и в электронейтральных плоскостях того же кристалла.

3 5 2.3 исследовано явление беспороговой сам а годуляцки пучка релятивистских частиц при когерентном каналировании в сверхтонких кристаллах.- Само понятие когерентного каналирования связано с возможностью существования режима ориентациоиного движе-нш, при котором сохраняется взаимная когерентность между отдельными состояниями /модами/ каналирования. В связи с равного р;о— да' дефазкрукдшк факторами /упругое рассеяние, локальная длукту-1 ация параметров и т.д/ взаимная коррелированность отдельных мод после г.х заселения за счет дифракции на входе канала сохраняется примерно на протяжении одного пространственного периода клаооич;сг::х колебании в канале, т.е. составляет доли ним. В ПК./-.-..-.А этого штс/'.-гла rvieeT место селективная диссипация

'тордсаяаке/, ] имячиая «ля разных состояний канала] оват«й. В iTorc, нм выходе слсрх.чороткого конпла когорентного капалирот-

Ilifi ДЛИНОЙ .КОГерЫП'НМй ОПСрИОЗКЦМЯ сг'оголшШ

псгртктет квантовые. опсы.я, ч-чо в соответствии с пырачслшем

-d(L))] + K.cl ijzj =(сЯ/ЩВ*1(?;)f*(fjt

приводит к появлению проетрапствопнол и частотной иоду^яипи первоначально однородного пучка. Гпямер области за кристаллом, в пределах которой сохраняется модулированное состояние пучка, задается выражением 2

В котором а =<Е>/{<($Е)г> +<[S~faE(L)) ]г>±<[№ЕЛ))1 >j -

добротность /величина, обратная монохроматичности/ пучка на выходе из канала, зависящая от средней энергии <Е> и дисперсий энергии частиц на входе(($Е)/и в каналах([lffüE)]% а

лаё =ci/l<En(L)>-<Em(L)>l = 2xc/Slag -

длина волны, соответствующая частоте тормозной модуляции пучка частиц. Проведенный расчет показывает, что для ускоренных электронных пучков с исходной добротностью Q0 г; 10+ои полной энергией Г-00 ИоВ в кристаллах тол1тной[»0,0 мнм Имоот место самомодуляцгя с КэВ в Ко В в Qc ■ Рад-

мер области сохранения модуляции за кристаллом при этом равен

- 80 см для ¿L и ~ Ь см для Gq . Глубина модуля-нии в опт шальной случае может достигать и более. Наиболее чалю, что в отличии от любых фазоинх моделей сшшодуляшга на

I?

столь высоких частотах, квантово-торыозная симомадуляция огл».— чается непороговш /по плотности потока пучка частиц/ характером .

Далее в этом же параграфе исследованы процессы и эффекты, связанные, с использованием модулированного электронного пучка для целей возбуждения ядер в системе газери, а также для генерации квазикогерелтного излучения на частоте- модуляции с учета электронно-дискретной структуры пучка /модулированный- ток слу-чьйяюс электронов/.Решение задачи для пучка с пуассоновской статистикой распределения отдельных электронов искалось методом ■ псопдофотонов Ьайнзекера-Вил1.Я";1са с использованием формализма нестационарных корреляционных функций. 13 итоге общее выражение для спектральной плотности потока псевдофотонов имеет вид

Dfn).[2eWj: л fifofa&M

in'¿i] U [((0±SI)ÏÏ21 i [шли'

включающий когерентное /зависящее от квадрата числа частиц N^/ и некогерентное /пропорциональное N / составляющие. Здесь

V- объем цучкД, (Г - глубина его модуляции на частоте .J^g^ 11 fin\ln ~ Я0ПУстти& интервал изменений прицельного параметра, учитывающий размер области влияния пролетающего электрона на радиационные процессы /включает квантовый передел, порог адиабатического взаимодействия и параметр электронного экранирования/, 1 - длительность пролета пучка.

При достижимой глубине модуляции 0,1-0,3 в случае пучков с резонансное значение P(SlJ ~ 107квант/см2с Гц,

что недостаточно для прямого безизлучательного возбуждения глесобауэровских ядер до концентрации, допускающей реализацию лазерного режима. Более эффективным оказался метод "дифракционного отбора"' псевдофотонов от модулированного пучка с превращением их в свободные фотоны.

Б работе рассмотрена задача • об излучении фотонов модулированным пучком при его падении на мозаичный кристалл в направлении брэгговской дифракции на частоте модуляции. На основании выводов динамической теории дифракции показано, что спектральная плотность потока дифрагированных свободных фотонов на 4-5 порядков превосходит аналогичную плотность потока псегдофотонов, который участвует в безизлучательном возбуждении ядер. Ото свя-

зано о тем, что при безизлучательноч возбуждении взаимодействии участвуют только электроны, которые пролетают непосредственно около ядра внутри атома. Все остальные электроны пучка из-за атомного электронного экранирования не участвуют в процессе возбуждения ядер. В то же время при дифракции ьа атомах допустимый интервал прицельных параметров огрпниче I только адиабатически порогоч^д^ггг^/Д^, который на 2-3 порядка больше радиуса экранирования.

В этом же параграфе.рассмотрено влияние степени когерентности пучка частиц на вероятность возбуждения состояния канали-ровачия. При падении на вход капала пучка частиц с поперечной структурой

вероятность возбуждения одного состояния из полнот су-

перпозиции волновых функций каналирования Щ^-Я-В^Р^' в случае полностью когерентных парциальных амплитуд С(^)

имеет вид Рп = | В^ЛкЦ*

В другом предельном случае полностью некогерентного пучка В этих выражениях

- парциальная амплитуда возбуждения ^(^л) одной угловой компонентой пучка. В работе проведен конкретный анализ влияния и условий проявления когерентности пучка на характеристики каналирования.

В четвертой главе основное внимание уделяется исследованию, и развитию теории когерентного взаимодействия ^-излучения с системой резонансных ядер, находящихся в твердом теле в поле ин* тенсивной ультразвуковой волны. В отличии от традиционного подхода к рассмотрению этого вопроса, основанного, по сути, на различных вариантах /классического или квантового/ расчета эффективности частотной модуляции колеблющегося ядра, в работе впервые проведено рассмотрение процесса резонансного ¿¡"-взаимодействия с учетом влияния ультразвукового воздействия на тепловую флук-туапионнум динамику кристаллической решетки, что проявлялось не только в модуляции положения ядер, но и в модуляции, например., локальной температуры Дебая.

^еталт.нш! расчет и анализ теории динамического ядерного У-резонгшса а условиях ультразвукового воздействия проведен

с исполу званием формализма не егацпинар них ко1геляинои1Ш2 д.унк-ний для ьектор-лстенциали у-полны nj.ii взлучшши л шилоц&шв. С использование» адиабатического приближения при анализе влияния ультразвука, частота которого й -гораздо менше, характерные дебаевскяе частоты Кбо / ^ тепловых флуктуаииошшх колебании решетки, окончательное выражение для вида ^-спектра принимает форму

Здесь

вероятность обычного аффекта Мессбауэ-ра, К -СО/С - волновое число ^ -волны, О, и 32 - амплитуда и волновод число ультр8эьуконо1! волны, у - константа Гркнайзена,

[(&В)/(ка+В)], В^Зы^(т)а?асоз7кТ).

Параметр Ы = I при Т« 60 и о1= £ при Т»&0<

13 случае большой исходной величины фактора 1.'1ессбау&ра /что будет при малости \\/0 / г.'ш при малой частоте и амплитуде ультразвуковой волны/ относительная амплитуда 5' -он гармоники принимает хорошо известкую форму - ^ (Кй.) ,причем

-{ вне зависимости от параметров возбузденкя. Этот результат соответствует тому обстоятельству, что внешнее возбуждение не изменяет полной вероятности эффекта Мессбауэра во всей совокупности расщепленного спектра.

В другом предельном случае, когда аоличины Ц/ (Т)193 и й 'становятся большими, расчет приводит к принципиально иному результату г- _ у 2

причем в этом случае возможна ситуация, когда что соответствует резкому увеличению вероятности резонансного взаимодействия. В работе показано, что при.возбуждении ультразвука с относительной амплитудой и часто-

той^« Г итоговая вероятность динамического ядерного ^-резонанса в области оперши излучения В=;350 КэВ возрастает в ^^=1(2В)=100 р>аз по сравнению с вероятностью обычного эффекта ¡мессбауэра

В § 4.1; яссле;рпгны особенности динамического ядерного У-ре-зонанса с учетом возможной частотной некогер.ентности ультразвука и наличии флуктуации ее амплитуды.

Показано, что в наиболее реальном случае флуктуаций пыплиту-

20

да ко.'i darraft о плотности вероятности, ссответстуыгм распределению Релея с дисперсией <&*'> = dj^ спектр динамического {(резонанса описывается соотношением

cCM> = CJ(T)Z< fs ]

с относительной амплитудой 3 -й ivaj ¡тоники

<Fs>=e#p(-/4i ■

В случае низкочастотного ультразвукового возбуждения с частотой

г спектр {(-взаимодействия представляется в виде единственной нерасщепленпой линии

<Q(CO)> ~ &а I(т)&хр(2<&2>)/[{c0o-0)f+r%]

с увеличением в раз вероятности й<{х!екта Мессбау-

ера.

В пятой главе диссертации рассмотрена задача об управлений и оптимизации характеристик кгазикогерентпого коротковолнового излучения; В главе развита теория модели когерентного управляемого мгкроондулятора, реализуемого при движении пучка быст-ртлх частиц около поверхности согнетоэлектриков и ферромагнетиков, в которых возбуждена ультразвуковая волна. Такая система сочетает положительные свойства источников на основе каналирова-ния и когерентного переходного излучения в кристаллах /использование сильных и бистроизкеняющихся в пространстве атомных полей/ с преимуществами, которые , которые характеризуют вигле-ры и ондуляторы на макроскопических периодических структурах /отсутствие среды в пределах траектории движения частиц/.

В § 5.1 рассмотрены особенности движения и генерации когерентного излучения релятивистскими электронами /позитронами/ , в управляемых ультразвуком дшюльных полях однодоменных сег-нетоэлектркков и ферромагнетиков. Проведенная оптимизация характеристик управляющего траекторией движения поля кристалла, проявляющего себя при модуляции как поле системы искуственных кзазидоменов, и параметров лучка частиц позволили развить-и обосновать модель когерентного источника жесткого излучвния {(-диапазона; в которой параметры излучения /квантовый выход фотонов, монохрочатичность, частота излучения при заданой энергии пучка у. др./ оказались на несколько порядков лучг.е, чем прк •зауурпос^тсн двкжепвх част/д или их движении ь мзкроско-

ничйскпх ондулкторных системах, используемых в синхротронах. Здесь же была исследованы возможность реализации вынужденного излучения на управляемом приповерхностны микроондулятсре и определены условия, ври которых такая система становится лазерным источником излучения ^-диапазона.

В § Г)..'2 построена модель и развита теория генерации квазико-гер.ептного коротковолнового излучения при движении релятивистских электронов в модули] ованных ультразвуком полях случайных неупорядоченных доменов в сегнетоэлектриках п ферромагнетиках. Использование методов нестационарного корреляционного анализа показывает, что наличие ультразвуковой волны в случайных многодоменных, кристаллических структурах, п) вводя к модуляции плотности в пуассоновском процессе распределения доменов по поляризации и размеру / в том случае, когда средний размер домена ¿0 существенно меньший, чем длина волны ультразвука/ или плотности поляризации /намагниченности/ в каждом из доменов /если соот ветствующий средний размер домена значительно превосходит ту же длину волны Л / в итоге ведр.ц1 к. появлению когерентных составляющих в спектре движения и излучения электронов, движущихся в поле около поверхности модулированной доменной системы.

В частности, в предельном случае полностью некоррелированных доменов итоговый спектр излучения определяется соотношением

для модуляции с бошьшой длиной волны Л ь0 и

для мелкомасштабной мотгляции с

. Здесь

¿О - элемент телесного угла, <Е > - дисперсия доменного Поля в месте нахождения излучающего электрона над поверхностью кристалла, В8^-средняя частота "переключения" доменов в движущейся системе координат,/С , (Г - относительная амплитуда продольной деформации /сжатия и растяжения/ при модуляции,

Я (0,Ф{е%1сУяг[^ах9]А1р- Мсо^р/?гЦ-рсо$6)2], &Л, 9)%,

В этом же Ьараграфе рассмотрены возможные варианты реализации

систем излучения жесткихфотоноввперестраиваемых К1 азикогерент-них доменных микроондуляторах.

Завершающая шестая глава содержит изложение результатов большого цикла исследований, который связан с изучением лроблемы, построением моделей и развитием теории непорогового .саналиро-вания нейтральных частиц и квантов в кристаллах.

В § 6.1 проведен анализ возможности и построена теория "оптического" каналирования коротковолнового электромагнитного излучения и нейтронов как в совершенных монокристаллах, так и в монокристаллах с микроканалами. Задача о локализоланнсм /каня-лированном/ движении рассматривалась на основе волнового уравнения для напряженности поля /для нейтронов - уравнения Шре-дингсра/ для двух систем кристаллических плоскостей, разделенных промежутком произвольной ширины. При равенстве ширины промежутка /ширины канала/ кристаллическому периоду задача переходит в случай движения в однородной решетке.

Использование периодической диэлектрической проницаемости

£(х)=,'+=/+^¿5 5(М- а/2-п<1),

в которой -усредненная по поперечному периоду,

с1 т.е. макроскопическая восприимчивость кристалла, й - ширина канала, позволило при учете теоремы Блоха найти полное решение системы дисперсионных уравнений для четных и нечетных мод.',. В частности показано, что для узкого канала с шириной й.<С((ОЦ^\ в кристалле существует единственная /четная/ мода, структура которой "привязана" к каналу, в поперечном направлении имеет колоколообразную форму с быстрым убыванием за пределами канала и полной локализацией в области ДХ~

При этом изменение погонного коэффициента продольного затухания каналированной моды описывается величиной

ь^=к3с1г?У[м(аМ Ч)2]//2, к~со/с.

Наиболее существенным является то обстоятельство, что даже в случае однородной решетки без канала (0.=(1) , когда локализация моды отсутствует, поперечная структура распространяющейся волнн оказывается модулированной с периодом решетки, а величина отличается от-изотропной среды, для которой

. Такой орие-нтационннй режим движения излучения в однородной среде целесообразно назвать'по аналогии С

заряженными частицами квнзиканалированием.

Далее в работе исследованы вопроси, связанные с вероятностью возбуждения непороговой моды каналирования и возможностью ее практического обнаружения и использования как в случае рентге-' новского, так и резонансного мессбауэровского излучения.

В частности, для ориентационного движения мессбауэровских ^-квантов в ^-резонансном кристалле точный учет особенностей рассеяния требует дополнения волнового уравнения для микрополей градиентными членами, содержащими пространственные производные от точной /неусредненной/ восприимчивости с учетом плотности вероятности локализации мессбауэровских ядер, что может быть формально описано посредством введения эффективной восприимчивости

Х0М^М- (д//Эх)г/кг+(дгЯд*г)/к2

Здесь х - поперечная к направлению каналирования координата. В итоге вышеотмеченное обстоятельство приводит к существенному изменению условий и характеристик каналирования для мессбауэровских квантов, не изменяя ситуации с нерезонансным излучением. При каналироваНии нейтронов подобные градиентные члены в уравнении Иредингера отсутствуют.

В этом же параграфе рассмотрены особенности ориентационного движения квантов и нейтронов в естественных пустотелых каналах в цеолитах и волокнах хризотил-асбеста-, что естественным обра- . зом связано с излучательными процессами при каналировании-релятивистских позитронов в этих же структурах.

В § 6.2 проведено изучение возможностей и построена теория магнитного каналирования и других ориентационных эффектов душ. нейтронов в магнитных кристаллах с возбужденной ультразвуковой или спиновой волной. Показано, что в системе координат, связанной с одной их этих бегущих волн, в пределах каждого кристаллического магнитного канала образуется потенциальная яма, продольный размер которой равен половине длины волны. При совпадении сдорости волнн и продольной скорости частицы с магнитным моментом возможен захват в режим каналирования с характерными частотами колебаний S2 s /1-2/.105с--'' для нейтронов и Sí — /5-15/ дщ парамагнитных атомов с атомным, номером

А и магнитным моментjm порядка I магнетона topa в ферритах типа гранатов или шинелей. Взаимодействие между частицами и бегущей волной намагниченности для частиц, попавших в промежуток

'¡л

между соседними бегущими потенциальными ямами, соответствует случаю потенциального барьера в центре канала. Такт частицы бу дут "затягиваться" на стенку канала. Конкретная стрзктура взаимодействия /яма или барьер/ зависит от взаимной ориентации магнитных моментоп частицы и кристалла, а также от фазы синхронной с частицей волны.

Б данном параграфе также детально рассмотрены особенности захвата в канал, особенности ориептационного движения частиц в коротком канале и после выхода из него, вопросы взаимодействия частиц со стоячей волной намагниченности как в случае единичной доменной стенки, тал и для системы доменов, сквозь которую проходят магнитное каналы. Завершается параграф рассмотрением возможностей и особенностей оксперинентальной реализации каналиро-вания нейтронов и других частиц с большим магнитным моментом.

В § 6.3 рассмотрен механизм и построена теории магнитного ка-налировання нейтронов в немагнитных кристаллах. Причина появления возвращающей и фокусирующей сил в атом случае обусловлена взаимодействием магнитного'момента нейтрона с эффективным магнитным полем, возникающим вследствие преобразований Лоретта как. трансформированное электрическое поле решетки в системе координат, связанной с продольным движением частицы. По сути, появление упорядоченной системы потенциальных ям и барьеров при таком взаимодействии является прямым следствием обобщения парного нейтрон-ядерного /нейтрон-атомного/ швингеровеного рассеяния на когерентно действующую систему упорядочение расположению атомов, а само взаимодействие вследствии этого может быть названо коге-рентно-швиигеровским.

В ра'боте найдено выражение для структуры усредненной /по плоскости и температуре/ потенциальной ямы и Такого же барьера в пределах каждого кристаллического периода. Координата дна потенциальной ямы в случае определяется выражением

У'1

а при шест другой вид

Здесь среднеквадратичная амплитуда тепловых колебаний атомов решетки Ц. К. - радиус электронного экранирования в них, А. - меж-плоскоотпое расстояние. Координата потенциального барьер;; /стен

ки ямы/ равна с1~Х0/по ту же сторону плоскости, что и дно ямы/ и ~Х0 /по ДРУГУ» сторону кристаллической плоскости/. Решение задачи о волновых функциях и спектре каналированных, состояний искалось двумя независимыми методами - методом двумерной квазиклассики и численным методом на ЭВМ. В результате был определен вид и структура разрешенных и запрещенных зон энергии поперечного /каналированного/ движения в зависимости от энергии нейтрона и параметров кристалла /заряда атомов, температуры решетки, мекплоскостного расстояния/. В частности показано, ■ что при не очень большой энергии нейтрона /не более нескольких сотен КэВ/ чисто каналированное /т.е. "привязанное" к конкретному каналу/ движение отсутствует, оно является делокализованным, а салю движение в поперечной плоскости соответствует геометрическому приближении для движения лучей в среде с переменным показателем преломления. При анергии продольного движения нейтрона свыше I МэВ в пределах магнитной потенциальной ямы появляются первая разрешенная и запрещенная зоны энергии. При энергии свыше 10 МэВ в яму "затягивается" '¡вторая разрешенная энергетическая 8бна, а при енергии более 100 МэВ число зон настолько возрастает, что движение каналируемого нейтрона адекватно может быть описано на языке классической осциллирующей траектории.

В этом же параграфе проведен сравнительный анализ эффективности нейтрон-ядерного оптического /фермиевского/ и когерентно-швингеровского /электромагнитного/ взаимодействий нейтрона с решеткой.

Последний § 6.4 посвящен выяснению механизма, развитию модели и построению теории нового индуцированно-дисперсионного метода каналирования нейтральных частиц с внутренними электромагнитными резонансами в кристаллах. Физическая причина появления упругой возвращающей силы и, соответственно, потенциальной ямы в аежплоскостном пространстве связана с взаимодействием наведенного /индуцированного/ периодическим полем решетки электрического или магнитного момента с этим же полем. Поскольку индуцированный момент изменяется синхронно с полем, то это взаимодействие длится в течении всего движения. Характер взаимодействия сложны?,1 обрарои зависит от соотношения частоты резонанса в движущейся частице и баунс-частоты периодического поля решетки С0п в сист-ме покоя частицы, поперечной структуры поля решетки в пределах сечения канала , от релаксационных парамет-

ров резонансного перехода в часгицо, зависящих от (>уктуаций ч микросостоянил кристалла и т.д.

После общей постановки задачи с использованием статистических методов и матрицы плотности системы, было проведено рассмотрение вопроса о возможности каналироваши за счес развитого граглентно-дксперсионного механизма нейтральных мез еатомоя в системе кристаллических плоскостей (ICO) в кристалле LlH.

Малый размер мезоатома позволил , для упрощения аналитических вычислений, ограничиться дпаолыша приближением при анализе взаимодействия резонансного перехода с полем решетки. В «того рвшепия самосогласованной задачи о движении, формировании потенциальной ямы каналированпя, волновых функциях канолпров«-яия и ролакслцтюяячх параметрах вычислен энергетический спектр состояний мезоатома в межплоскостном пространстве, найдены длина д-зканалнровпнлл и продольный размер сблясти, в пределах которой сохраняется условие резонансного взаимодействия.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДУ

1. Впервые поставлена и о единых позиций /минимизация требований к накачке/ исследована проблема реализации допорогового peífrrenoscKoro и ¡(-усиления в системе резонансных атомов и мессбауэровских ядер, а также в системе релятивистских электронов и позитронов, находящихся в состоянии ориентацион-ного движения /каналирование или надповерхностный перенос/ в поле кристаллических плоскостей.

2. В рамках общей концепции допорогового {(-усиления Предложены и исследованы новые модели {(-активных сис*ем, допускающих возможность осуществления когерентного усиления лазерного типа в месебауэровской /5-100 IfeB/ и сверхжесткой /0,5-5 МэВ/ областях {(-спектра При паргметрах накачки в раз более слабой /допороговой/, чем ото следует из обычных балансных соотношении квантовой радиофизики для аналогичных задач видимого диапазона, прямо трансформированных с учетом параметров {(-дна-пазона.

Рассмотренные схемы и модели осуществления допорогового {(-усиления на основе системы резонансных атомов, а также системы иессбауэреесних или сильновозбуждекних /с болыгой энергией перехода/ нег:оссбаузровсклх ядер, • попользуют«? от,паточное само-

расщепление резонансных уровней при низкой и высокой энергии излучения и температуре, сверхтонкое саморасщепленне магнитного диполь-диполыюго типа за счет взаимодействия неуду возбук,-ленныыи и невозбужденными ядрами, низкотемпературные поляризационные оффекты и нелинейные параметрические явления комбинированного электронно-ядерного, типа с участием излучения видимого и рентгеновского / ^ /-диапазона в оптически-инвертированной нелинейно!; среде, а также развитая теория этих процессов позволяет сделать вывод о возможности создания и перехода к конкретным инженерным расчетам систем вынужденного рентгеновского и ¡f-излучения /задача газера/ в лабораторных условиях с накачкой от уже существующих лабораторных источников.

3. В работе исследована проблема, предложены модели ¡1 построена теория допороговой генерации когерентного коротковолнового излучения в системе релятивистского квантового ондулятора, реализуемого при каналированном движении позитрониях пучков в пустотелых каналах цеолитов к зухлокон хризотил-асбеста, а также электронных пучков в ионном кристалле Li И при движении их вдоль заряженных плоскостей типа 'ill). Необходимая'для "запуска" режима вынужденной генерации в Jf-диапазоне плотность тока пучка при dtom снижается на 1-5 порядков по сравнению с пороговой плотностью тока, который мог бы обеспечить эффект когерентного лазерного усиления при обычном обхемном каналировании.

На основе стих моделей возможно создание лазерных источников излучения с л =1-10 А.

4. Впервые обнаружено не имеющее аналогии явление инверсии потенциального барьера /а для отрицательно заряженных частиц -потенциальной ямы/ заряженной плоскости 1Г типа (ill) в кристалле LiH в потенциальную яму /соответственно - потенциальный барьер/ при каналировании быстрых зар яженных частиц.

5. Впервые предсказано и исследовано явление непороговой квантово-тормозной самомодуляции пучка частиц при когерентном каналировании в .кристаллах свврхмалой толщины /доли мкм/. В зависимости от энергии частиц /от единиц МэВ до единиц ГоВ/ и типа кристалла частота модуляции изменяется в диапазоне, 'соответствующему энергия". tiCOs2-80 КэВ, ее глубине может достигать .10-20 %, а размер области в пространстве за кристаллом, где существует модуляция, соответствует интер;ва,лу от единиц см до

нескол!ких десяткоч см. Механизм самомодуляции обус .:эвлен нестационарной интерференцией когерентных состояний каналкрс-вашш н имеет место при любой, как угодно малой /пег ороговой/ плотности тока частиц. ■

В работе показано, что такой пучек с самочодуляци ;й, полученный при пропускании реально существующих в накопителях элек-тронннх пакетов /банчей/ сквозь сверхтонкий кристалл, обеспечивает возможность кулоновской безизлучательной накачкл ядерных уровней. Кроме того, этот пучек может быть использован при реализации источника квпзикогерентного жесткого дифравдюнного излучения, генерируемого при пропускании модулированного пучка сквозь мозаичный кристалл в направлении дифракции для излучения, частота которого равна частоте модуляции.

С. Предложена модель и теоретически рассмотрены оснорные особенности работы спотемл когерентной спонтанной и вынужденной генерации дасткого излучения на основе управляемого с.егнето-слектричпского или ферромагнитного релятивистского микроондулятора, реализуемого при движении пучка быстрых заряженных частиц вне или внутри кристалла в диполышх полях искуственноп системы управляемых квазидсменов, создаваемой с помощью ультразвукового возбуждения электрического или магнитного кристаллов.

Впервые обнаружена возможность и .теоретически исследованы характеристики квазикогерентной генерации жесткого излучения частицами, движущимися в модулированном за счет ультразвука поле неупорядоченной /случайной по ориентации и размерам/ доменной структуры.

7. Построена теория резонансного взаимодействия ^-излучения с ядрами атомов, находящихся в кристалле в поле ультразвуковой волны произвольной амплитуды. С учетом впервые проведенного анализа влияния упругих волн на тепловую флуктуационнук динамику кристалла обнаружено, что интенсивная,продольная ультразвуковая волна приводит не только к хорошо известной частотно? модуляции резонансной '¡{-линии, но и к резкому увеличений вероятности /интенсивности/ резонансного ^-взаимодействия мессбауоровского типа. Этот результат позволяет осуществить исследуемый,динамический ¡¡"-р'езонакс для энергий У-излучения вплоть до 300-400 КэВ, что абсолютно невозможно для ядерного . ^-резонанса на основе эффекта [Лессбауэра, область существования

которого ограничена максимальной энергией. Е 100-150 КэВ, или реализовать такой резонанс в матрицах с температурой,значительно выше дебаевской, что невозможно в эффекте Иессбауэра.

Оонаруженное явление имеет место как для когерентного, так и длнгораздо более реального некогереатного ультразвука большой ингенсииности.

У. Впервые поставлена и комплексно исследована проблема допо-рогового /по параметрам канала и кристалла/ кеналирования квантов и нейтральных частиц в кристаллах со сверхтонкими микроканалами, а также в однородных совершенных 'монокристаллах. Предложены физические модели и механизм такого каналироватш, построена его террия.

9. Доказана возможность и построена теория каналироватш рентгеновского, мессбауэровского и нерезонансного £-излучений в кристаллах с микроканалами как.угодно малой ширины. С учетом периодичности решети найдена модовая структура и коэффициент поглощения излучения, движущегося сквозь кристалл в режиме каналиро-вания. Показано, что в оптимально условиях вероятность возбуждения каналированной моды близка к I. Исследована зависимость поперечного размера моды от ширины канала.

При уменьшении ширины канала происходит все большая делокали-зация моды с распространением ее боковых "хвостов" далеко за пределы канала. При этом колоколообраэная /в среднем/ структура моды имеет мелкомасштабную пространственную модуляцию с периодом решетки и локальными минимумами на плоскостях.Показано, что при предельном переходе микроканала хз чисто межплоскостиоо расстояние идеальной решетки мода становится полностью делокализован-ной, но сохраняет поперечно-модулированную структуру и отличный от бесструктурной среды того же состава коэффэдиент поглощения, Нто соответствует режиму квазиканалирования.

Аналогичные режимы кеналирования и квазиканалирования за счет ""оптического" взаимодействия /усредненного взаимодействия Ферми/ имеют место и в случае нейтронов.

10. Впервые предложен и исследован механизм магнитного кана-лирования нейтронов и других частиц с'магнитным моментом в магнитной решетке /ферромагнетике/, в котором возбуждена синхронная с частицей ультразвуковая или спиновая волна. Показано, что такие волны создают в кристалле пространственные системы бегущих магнитных потенциальных ям»являющихся ловушками для частиц.

11. Обнаружено, что при взаимодействии нейтрона со статической упорядоченной доменной структурой с болидам магштньм периодом имеет место эффект асимптотической фокусировки ;лч дрпгчи-щихся п направлении оси магнитного канала нейтронов.

12. Впервые исследоппнп модель системы магнитного каналировл-ния лойтрснов и других парамагнитных атомов за счет ;;огсгрнтнр-к'вингеровского вташодейстшш с немагнитной решеткой,

Глубина и структура возникающей межплоскостной потенциальной ямы для нейтральных пестлц, спектр уротчй каналировч.'п'л и полковые функции орчч.'птациошгого движения зависят от энергии продольного двихгния и магнитного момента частицы, а также структур!.! и темяерату!н кристалла. При низкой анергии нейтронов реализуется только режим долокализовп.много квязпканалпроваипя. Для быстрых неИтронов с Е»1 МэВ кокет иметь место "истинное" каналированге с наличием одного или более уровней энергии связанного движения и локализацией области движения в пределах мсжплоекослюго пространства.

1Г>. Впервкт предложен и'исследован механизм каналирования в кристалл,ах и сверхрешетках нейтральных частиц с внутренней резонансной электромагнитной структурой. Появление упорядочивающей с!-лы, удерживающей частицу в канале, связано с впервые предложенным механизмом градиентно-диснерсионного взаимодействия частиц с продольно-периодическим и поперечно-неоднородным /в пределах каждого канала между любой парой соседних плоскостей/ полем решетки. Упорядочивающая /ориентирующая/ сила вызвана когерентным взаимодействием наведенного па движущейся частице переменного электрического или магнитного момента с периодическим и синхронным с этим моментом полем решетки.

Характер /пклтяжепие или отталкивание/ и величина взаимодействия в первую очередь зависят от соотношения между резонансной частотой внутреннего электромагнитного перехода в частице и баунс-частотой периодического поля решетки в системе покоя движущейся частицы. В качестве'примера в работе доказана возможность каналирювапия нейтральных атомов мюония, для которых в кристалле

1.1 Н глубина потенциальной ямы равна 0,1 эВ, что достаточно для обнаружения и Использования эффекта каналировання.

Основное содержание диссертации отражено в следующих

публикациях:

1. Высоцкий В.И,, Воронцов В.И. К вопросу о кинетике вынужденного гачма-лзлучейия в переходном режиме // ЮТФ.- 1974.-т.СС, в.5,- с.1528-1530.

2. Высоцкий В.И., Воронков В.И. Перспективы исследований по создании гамма-лазера // ЛДН УССГ', сер.А.- 1974.- № 5,-с.442-445.

3. Высоикнй В.П., Воронцов В.И. 0 детектировании гравитационных волн на индуцируемых линиях Мессбауо] а.- Препринт ин-та теор.физики АН УССР 1Г№-73-44р.~ Киев: 1973.- 32 с.

4. Высоцкий В.И., Воронцов В.И. К вопросу об индуцированном мессбауэровском гамма-излучении // Квантовая электроника.-Киев: Наукова думка, 1974.- вып.8.- с.03-09.

5. Высоцкий В.И., Воронцов В.И. Вопросы кинетики вынужденного гамма-излучепия // Квантовая электроника,- Киев: Наукова думка, 1974.- вып.8.- с.Г%79.

В. Высоцкий В.И., Воронцов В.,!,!, Брэгговская дифракция мессбауэг ровского излучения на кристаллах.- Препринт ин-та теор. физики АН УССР ИТФ-74-1С8р,- Киев: 1974.- 24 с.

7. Высоцкий В.И., Воронцов В.И, Особенности кинетики резонансного взаимодействия гамма-излучения // Изв. АН СССР, ^ сер. физическая.- 1975.- т.39, № 3,- с.496-500.

В. Высоцкий В.11., Воронцов В.И. Брэгговская дифракция мессбауэ-рсвскогс излучения при наличии сверхтонкого взаимодействия // ФТТ,- 1975.- Т.17, в.10,- с.2944-2952.

9. Высоцкий В.И., Воронцов В.И. Особенности кинетики резонансного взаимодействия в переходном режиме // Вестник ¡{невского университета, сер. физика.- 1975.- 1С.- с.00-70.

10. Высоцкий В.И., Воронцов В.И. Об усилении в параметрическом иелороговом рентгеновском /га\ыа/-лазоре // гЭТФ,- 1977.-т.7'3, в.1/7/.- с.55-70.

11. Высоцкий В.И. О возможности бсспо] огового гимна-усиления в системе полярпзоваиних яде]- // КЖ.- 1979,- т.77,

в, 2/0/.- с.492-497.

12. Высонкий В.И,, Горопцов 13,11., Кузьмин Р.И. Когерентное возбуждение и л псрсии ядер модулированным потоком релятивистских электрпиоп при случайном ихаегредолетш

// 198«).- т."е, в.I. — с.100-101.

13. ВмеоикиП 13.1!., Кузьмин Г.Н. Фокусировка и капа,-.-роваиие ■ нейтронов и Других пезо; яжешшх частиц в ферромагнетике динаничосктип и статическими методами // 1?ТФ.- 1980,-

т.79, в. 2/8/.- с.'181-196.

14. ВпсопкпП П.П. О возможности наблюдения беспорогоюго усиления в системе поляризованных меесбаурровских ядер // Квантовая электроника.- Киев: Ипукова думка, 15 80.-вып. 19.- с.З-П.

15. Внсошгпй ['».!!., Кузьмин Г.Н. Гсакция управляемого синтеза в кристаллических мншенпх // Письма в ТТФ.- 1981,- т.7,

в.1С.- с.981-985.

1С. Высоцкий В.И., Кузьмин Г.Н. Магнитное каналирование нгйтроноп в немагнитных кристаллах // 1982.- т.82,

в.1.- с.177-181.

17. Высоцкий 13.11., Воронцов В.П., Мпзур А.К. Постановка опита Саньяка п кольцевом гамма-ннтер.фороыетреПрещпит ин-та физики АН УССР 12.- Киев: ИФ-12-82.- 1982,- 24 с.

18. Высоцкий В.П., Боронной В.11. Об усилении в твердотельном гамма-лазере // Квантовая электроника.- Киев: Наукова думка, 1982.- выи.23.- с.3-8.

■19. Высоцкий В.К., Кузьмин Г.Н. Об индуцированном излучении заряженных частиц в естественных пустотелых кристаллических каналах // ШТ.- 1982.- т.24, вип.12.~ с.3718-3720.

20. Высоцкий В.И., Воронцов В.П. Влияние фононного возбуждения кристалла на гамма-дифракцию Грэгга // Прикладная ядерная спектроскопия.- 1970.- Вып.6,- с.142-1451

21. Высоцкий В.И., Кузьмин Г.Н. Бшгужденное беслороговое коротковолновое излучение на основе квантового ондулятора в реальных цеолитах // ФТТ,- 1983.- т.25,в. 5.- сЛЗЭ^-МОО.

22. Высоцкий В^И., Кузьмин Г.Н. Индуцированное коротковолновое излучение заряженных частиц в естественных пустотелых каналах // 1КТФ.- 1983,- т.53, X 7,- с, 1254-1200.

23. Вь'сонкий В.И., Кузьмин Р. Л. 0 возможности оптимизации реакции управляемого синтеза в кристаллах // ЖГФ;- 1983.< т.КЗ, 3? 9.- с.18Б1-18Г,3.

24. Высоцкий В.И., Кузьмин Г.И. Глдуш'рованное коротковолновое излучение заряженных частиц в естественных пустотелых кристаллических каналах // Квантовая электроника.- Киев: Наукова думка, 1983.- вып.25.- с.3-13,

25. Высоцкий ВЛ!., Воронцов Б.И., Кузьмин Р.II. Ü возможности неуширешюго гамма-резонанса ь немессбауэровской области // Письма в Ш?.- 1984.- т.10, № 21.- O.I3I5-1318.

20. Знсопкий В,П., Кузьмин P.II,, Максюта П.В. О возможности генерации жесткого спонтанного и вынужденного излучений на основе релятивистского ондулятора в управляемых дипольних полях // Письма в Ж.- iOBG.- т.II, )(■ 21.- с.1284-1288.

27. Высоцкий ВЛ!., Воронцов В.И., Кузьмин Р.Н. Самомсдуляция пучка частиц при капалир.ованяи.- В кн. Взаимодействие f.ieccöayjjpoBCKoro излучения с веществом.- М.: изд. МП, 1087.- C.I27-IR3.

28. Высоцкий B.Ii., Кузьмин P.1I., Максюта II.В. Особенности когерентно-резонансного взаимодействия и каналиросанки нейтральных частиц в сверхрешетках.- В кн. Взаимодействие мессбауэровсг.ого излучения с веществом.- Ы.: изд. МГУ,

1987,- с.140-145.

29. Высоцкий B.Ii., Воротов В.И., Кузьмин F.1!. 0 возможности квантово-гормозной самомс.^/ляции лучка р елятивистских частиц при каналироваиии в кристаллах // <*ТТ.— 1987.т. 29, в.12.- с.8038-3С43.

30. Высоцкий В.И., Кузьмин Р.Н., Максюта Н.В. Аномальное каналированио И квазихарактеристическое излучение нерелятивистских электронов в ионных кристаллах // S'CTi.- 1987,Т. 93, в.12.- с.2015-2019.

31. Высоцкий ВЛ!,, ¡Кузьмин Г.П. Реализация гшыи-резииаисн естественной ширины-в немессбауэровской области энергий и температур,- В кн. Вопросы точности в ядерной спектроскопии.- Вильнюс: изд. АН ЛитССТ, 1988,- с.140-151.

32. Высоцкий В.И., Кузьмин Р.Н., Савенкова H.H. Численный анализ оршентациопного движения нейтральных частиц в кристаллах // Fvp-нал внч. математики и матем. физики.-

1988.- т.28, № С,- с.954-955.

33. Высоцкий ВЛ!., Кузьмин Р.Н. О возможности непорогового каналирования гамма-квантов в кристаллах // ЗЕЗТФ,- 1988.т. 94, в.8.- с.ЗГЛ-ЗЭТ.

44. Высоцкий ВЛ!., Кузьмин Р.Н. Модулированный пучек случайных электронов как источник квазшоиохроматичсского гамма-излучения в мозаичных кристаллах.- 13 кн.: Взаимодействие кесобаупровслого излучения с веществом.- М.: изд. W, 1988.- с.79-86.