Угловая структура тормозного гамма-излучения и рассеяния релятивистских электронов при взаимодействии с монокристаллами тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.16 ВАК РФ

РГВ ид

1 о МАЙ 1093

Харьковский государственный университет

На правах рукописи

БЛА1ЕВИЧ Сергей Владимирович

УГЛОВАЯ СТРУКТУРА ТОРМОЗНОГО ГАММА-ИЗЛУЧЕНИЯ И РАССЕЯНИЯ РЕЛЯТИВИСТСКИХ ЭЛЕКТРОНОВ ПРИ ВЗАИМОДЕЙСТВИИ С МОНОКРИСТАЛЛАМИ

01.04.16 - физика ядра и элементарных частиц

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

Харьков - 1993

Работа выполнена в Харьковском физико-техническом институте

Научный руководитель: доктор физико-математических на.ук

Шульга Николай Федорович

Официальные оппоненты: доктор физико-математических на.ук

Коваленко Григорий Дмитриевич (УНЦ ХФТИ, г.Харьков)

кандидат физико-математических наук Иванов Сергей Иванович (ХГУ .г.Харьков)

Ведущая организация: РНЦ "Курчатовский институт"

Защита состоится "2." 1993 г.

в /5^часов на заседании Специализированного совета Д 053.06.01 при Харьковском государственном университете (310108, Харьков-108, пр.Курчатова, 31, ауд. 301) С диссертацией можно ознакомиться в Центральной научной библиотеке ХГУ

Автореферат разослан "_/" О^Ь 1993 г

Учненый секретарь совета доктор физико-математических наук В.И.Лапшин

0Б1ЦАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность. Исследование электромагнитных процессов, сопровождающих проховдениэ быстрых заряженных частиц через кристаллы представляет одно из актуальных направлений физики взаимодействия частиц и излучения с веществом, поскольку в этом случае проявляются когерентные а интерференционные зй£езты, связанные с корреляциями во зззииодействии частиц с атомами цепочек (плоскостей).

Одним из наиболее ярких эффектов во зззииодействии релятивистских заря-ленных частиц с кристаллами является генерация остронапрэвленного излучения гэимз-нзантов более эффевтизнзя, чем з других известных источниках излучения. Исследование этого излучения представляет интерес с точки зрения выяснения фиэичес-них механизмов его генерации и зозмокных путеК оптимизации характеристик такого источника. К настоящему времени з этом направлении проведено большое количество как теоретических, гэк и экспериментальных работ.

Большое разнообразие экспериментальных условий (расходимость и поперечные размеры пучка частиц, падающих на кристалл, степень коллимации котонного пучка, параметры кристаллической мишени и т.д.) создавало затруднения при сравнении результатов, полученных разными авторами в их теоретической интерпретации. В этой связи возникла необходимость развития комплексного подхода к исследованию процессов излучения у-квантов релятивистскими заряженными частицами в кристалле, позволяющего с единых позиций проанализировать характеристики различных процессов, сопровождающих прохождение частиц через присталл. В этом плане изиереетя

углозых у. спек грэльно-угловл. лредигевлиег одаг

из наиболее информативных кеюдг^ .•.•„ыглыюгс исследова-

ния процессе излучении, поскольку онг ьвоьис чувегьигьльнь.' I проявлению того или иного механизма процесса- Танке измерение однако до настоящего времен!: были проведены липь е немногих экспериментах, а их результаты носят отрывочный характер.

Характеристики излучении, сопровождающего прохоздение релятивистских ааряженных частиц в кристалле, в большой степени определяются динамикой их движения в поле упорядоченно расположенных в кристалле атомов, поэтому исследование процесса•прохождения частиц через нристалл также представляет актуальную задачу. Экспериментальные исследования в этом направлении в основном проводились вне зависимости от проблемы излучения.

Большинство работ по исследованию процесса прохождения электронов, позитронов было проведено при энергиях частиц 1-20 МэВ. Однако при энергии частиц непревышающей нескольких десятков МэВ существенным является квантовый э^ект во взаимодействии с кристаллом, поснольку число уровней поперечного движения при таких энергиях не велико.

Начиная с энергии порядка нескольких сотен МэВ справедливо классическое представление о взаимодействии заряженных частиц с кристаллами. Общее число работ по динамике частиц в кристалле, относящихся к этому диапазону энергий сравнительно не велико.

В первых работах по динамике частиц в кристалле экспериментальные результаты были получены в условиях невысокого пространственно-углового разрешения и с использованием кристаллов средней толщины, при которой велик вклад некогерентного рассеяния в угловое распределение прошедших через нристалл частиц. В силу

этих причин не иогла наблюдаться тонкая струи тура угловых распределений, на которую указывали, нзприыер, результаты численного моделирования. Для исследования этой структуры необходимо проведение экспериментов с кристаллами малой толщины з условиях высокого углового разрешения.

Использование электронов с анергией I ГзЗ в экспериментах по генерации гэьша-излучения представляет особый интерес з связи с тем, что мзксимуц интенсивности излучения з этом случае оказывается з области спектра ротонов соответствующей гигантскому резонансу для ¿отондесных реакций, з интенсивность пглучения в этой области спектра з 20*50 раз превышает интенсивность излучения в аморфной среде. Зто открывает перспективы использования такого источника излучения для широкого круга задач з ядерно;*; шизике и радиационной ьатерпзловедзнии.

Экспериментальные исследования динамики прохождения релятивистских электронов через кристаллы и характеристик генерируемого иш! излучения (¿.отоноз з комплексе до настоящего зреиени не проводились. Особенно это касается экспериментального исследования взаимодействия электронов с энергией ~1 ГэВ с тонкими (10 * 50 икы) кристаллами.

изучению отмеченных вопросов посвящена дэннзя диссертация. Целью работы язляется экспериментальное исследование особенностей угловых распределений релятивистских электронов и их излучения при прохождении через монокристаллы ¿м , а танае ионизационных потерь энергии электронов в зависимости от ориентации и толщины кристалла,

С это^ целью была разработана экспериментальная методика, позволяющая с высокий разрешением регистрировать угловые распределения рассеянных на кристалле частиц и излучаемых шли гэыыа-

-квантов; проведены эксперименты на пучнах электронов с энергией ЗС0-1200 ЫэВ с использованием мишени иг монокристаллов кремния в широкой диапазоне толщины.

Неучдня новизна работы. Проведенные эксперименты позволили впервые наблюдать кольцевую структуру рассеянного пучна ультрарелятивистских электронов при углах ориентации оси кристалла относительно направления падающего пучка значительно меньших, чем угол осевого наналирования, а танже измерить ориентационную зависимость неногерентного рассеяния электронов.

Впервые было показано, что наблюдаемые в эксперименте особенности в ориентационной зависимости углоього распределения релятивистских электронов, рассеянных на тонком кристалле, могут быть описаны только с одновременным учетом как когерентного азимутального рассеяния, так и рассеяния по полярному углу, связанного с начальным распределением частиц по прицельным параметрам их влёта е поле цепочки и некогерентным рассеянием на отдельных атомах.

В широком диапазоне толщин кристалла экспериментально исследована ориентационнэя зависимость углового распределения гаи-ыа-квантов, излучаемых электронами в кристалле. Показано, что измеренные характеристики излучения хорошо описываются расчётами по теории излучения надбарьерных электронов с учетом многократного рассеяния на атомные цепочках (для кристаллов средней толщины) и учётом некогерентногс рассеяния для толстых кристаллов.

Впервые проведены измерения ориентац:;оиноп завися ости ионизационных потерь энергии релятивистских электронов в кристалле путём регистрации акустического иьн^льса возб,'здзеиого при их прохождении через кристалл.

Практическая ценность работы. Предложенная в работе методика регистрации элеятронов, рассеянных на кристалле, а гвнже гэша-ивантов, излучэелых ими, с помощью малогабаритной ионизационной твердотельной намеры, может быть использована для ориентирования кристаллов относительно пучка падающих чвстиц, для измерения угловых распределений пучков элентронов и гамма-квантов. Результаты проведенных в работе измерений, а танже выводы, полученные при сравнении экспериментальных результатов с расчётами характеристик процессов рассеяния и излучения электронов в ориентированных кристаллах, представляют прантичесний знлад в решение вопросов, связанных с созданием источника гамма-излучения на основе взаимодействия релятивистских заряженных частиц с кристаллами.

На ззщиту зыносятся:

I. Экспериментальная методика исследования структуры угловых распределений электронов и гамма-излучения с использованием миниатюрной полупроводниковой ионизационной намеры (с угловым разрешением 10~^рэд).

2. Результаты экспериментального исследования ориентационной зависимости угловых распределений релятивистских элентронов с энергией I ГэВ в мононристаллах различной толщины:

а) Обнаружение кольцевой структуры рассеяния на тонвом нрис-талле нремния ( ¿> « 30 мкм, Ее I ГэВ) при углах ориентации оси кристалла значительно меньших угла Линдхарда ( < ).

б) Обнаружение ориентационной зависимости ширины кольца азимутального рассеяния

3. Расчёты некогерентного рассеяния элентронов с учетом разброса частиц по параметрам их влёта в поле атомных цепочек, по-

г

вводившие объяснить наблюдаемые ь ькспериыекте осооеыности в ориентационной зависимости прохождения 1. в углово!.: распределении рассеянных частиц пр:: углах г. аде лиг. меньших чел критически!: угол осевого наналнрования.

Результаты измерения ориентационной зависимости угловых распределена»" излучения гамма-квантов релятивистскими электронами в монокристаллах кремния в диапазоне толшиь кристаллов 70 * 15000 мкм«

5. Расчёты ориентационной зависимости угловых распределений гамма-излучения в рамках теории излучения надбарьерных электронов, показавшие хорошее согласие с экспериментом.

6. Методика экспериментального исследования ориентационной зависимости ионизационных потерь энергии релятивистских электронов в кристалле по акустическому эффенту их взаимодействия.

7. Результаты измерения ионизационных потерь энергии ультрарелятивистских электронов в тонких и толстых кристаллах, показавшие, что в тонких кристаллах ионизационные потери не зависят от ориентации кристалла, а обнаруженная зависимость ионизационных потерь от ориентации кристалла с максимумом при осевой ориентации в толстом ( ¿. ~ ¿. к ), обусловлена вкладом в ионизацию вторичных частиц.

Диссертация состоит из Введения, 4-х глав, Заключения и Списке литературы.

Содержание работы

Во введении подчеркивается актуальность направления исследования процессов, связанных с прохождением релятивистских частиц через кристаллы и необходимость дальнейшего развития комплексного подхода в экспериментальном изучении динамики движения

и излучения релятивистских электровоз з кристалле; Формулируется цель я задачи работы.

В 1-й главе излагается характеристика экспериментальных методик и аппаратуры для формирования падающего на кристалл пучка элентронов а регистрации прошедшего через кристалл пучна электронов, а такве излучаемых ими гзша-нвантов.

Экспериментальные установки, использованные в данной работе, включали з себя устройства формирования релятивистского пучка электронов на выходе линейного ускорителя ЛУ-2000 (электромагнитная линза и яоррензоры, позоротныэ, спектрометрические з очищающие магниты, электронные коллиматоры и диздапш, фотонный коллиматор с меняющейся аппертурой 1+30 мм), гониометр с обоймой кристаллов, экран-фланни, ионизационные камеры газонаполненные -широноаппертурные, Гаусс-нзаятометр, цилиндр Фэрадея, монитор зторичной эмиссии и другие ядерно-физические приборы.(рисЛ).

Кроме наззанной традиционной зппаратуры для исследования угловых распределений элентронов и гаыма-кзантов была разработана методина, основанная на использовании малогабаритной (0,5х

о

хО,5 мм ) полупроводниковой ионизационной камеры, позволяющая измерять с высоким пространственно-угловым разрешением распределения рассеянных на кристаллической (или аморфной) мишени электронов и гамма-излучения из кристалла. Камера обладает высокой чувствительностью регистрации электронов (Ю^элентр/сн^) и позволяет также регистрировать мягкую часть гамма-излучения из кристалла.

Для формирования электронных пучков с малыми поперечными размерами, которые были необходимы для измерений углового распределения рассеянных частиц, нами использовались диафрагма из тя-

аелых ыеталлог с апертурой 0.5 т:, 1 2 и;, 3 ш;, а такай подвижные целевые диафрагмы с сЕриноР. цзга: 0.3 мы, позволявшие вырезать лябоР. участок пучка с поперечньшс разрерзмк 0,3x0,3 при этой угловое разрешение составляло Х'Ю^рзд-

Для исследования ионизационных потерь енергка релятивистски:: злектроноЕ £ кристалле била раерабогане методика регистрациг акустического импульса возбуждаемого в кристалле пучкоц электронов.Акустический датчик был изготовлен кз пьезокерамикк ЦТС-1У г закреплён в 0Д50Е из шокусоЕ, выполненного в виде эллипсе звуко-вода, во второй фокусе которого укреплялся кристалл.

Гониометры, использованные в работе; позволяют устанавливать ориентацию кристалла относительно оси пучка электронов в пределах + 8° (в вертикальной и горизонтальной плоскостях) с точностью + ¿'КГ^рад к размещать в обойые гониометра до трёх кристаллов одновременно, вращением обоймы любой из кристаллов мог устанавливаться под пучок.

Б экспериментах, проведенных в данной работе, использовались пучки электронов с энергией 300,500,760 к 1200 МэВ. Для исследований были подготовлены мишени из кристаллического кремния идентичного по своим свойствам в широком диапазоне толщин: от 10 мкн до 15 ООО ынм.

В экспериментах по исследованию прохождения и рассеяния -тронов на кристалле в зависимости от требуемого углового разрешения в качестве детектора рассеянного пучка использовались:

1) широкоаплертурная ионизационная камера, установленная за коллиматором;

2) малогабаритная твердотельная камера (без коллимации рассеянного пучка);

3) твердотельный детектор (стеклянная пластинка).

»•¡з грех наззэнных детекторов наилучшим разрешением при измерении распределения рассеянного пучяа обладает твердотельный детектор. Поэтому, несмотря на недостаточную оперативность измерения, з случае необходимости получения предельного углового разрешения были использованы стеклянные пластины, которые экспонировались на пучке и затем ¿.отсметрировались на микрофотометре 1100-451.

Во второй главе приводятся результаты экспериментального исследования прохождения и рассеяния релятивистских электронов на тонких кристаллах кремния.

Исследования прохождения электронов з малый угол вперед проводились с использованием различных методик. 3 частности эксперимент по рассеянию электронов с энергией 760 МэВ на кристалле кремния толщиной 80 мнн был проведен с использованием коллимации рассеянного пучка и регистрации его с помощью аирокоаппертурной ионизационной камеры. Модифицировав этот метод путём применення электромагнитного корректора', отклоняющего прошедший через кристалл пучок, удалось получить семейство кривых ориентационной зависимости прохождения и рассеяния электронов на различные заданные углы д относительно начального направления падающего на нристалл пучка. По этим данным была определена ориентационнэя зависимость параметров нольцевого рассеяния (азимутального и радиального) и показано, что полуширина рассеяния поперек кольца не зависит от ориентации в диапазоне углов = ¿. (7Р, <ш>)

больших 1,5 ырэд. ^

В продолжение этой работы с использованием сканирубщего малогабаритного детектора были проведены измерения параметров кольцевого рассеяния на тонком (10 мни) кристалле кремния электронов с энергией 1200 МэВ. В этом случае среднеквадратичный угол некогерентного рассеяния электронов В& = 0.1Б Ч* (где Ч^ - критичес-

1г

кий угол осевого канэлирования), что позволило наблюдать структуру рассеяния при углах ориентации осп кристалла V « (/'с При этом нами впервые наблюдалось кольцевое рассеяние электронов при Ч^ , а была получена ориентационвея зависимость

параметра некогерентного рассеяния электронов. Была измерена также зависимость нолуаирины неногерентного рассеяния для электронов с энергией 50и МьВ. Полученные зависимости показывают резное возрастание радиального рассеяния пучка при уменьшении угла V ориентация оси кристалла, начиная от значения У (рис.2).

Расчёт ориентационной зависимости прохождения релятивистских электронов в малый телесный угол вперед, проведенный в ранках теории многократного рассеяния частиц в поле непрерывных цепочек атомов обнаружил некоторое расхоадение с результатами, полученными нами в экспериментах с тонкими кристаллами, причем расхождение возрастало с уменьшением толщины кристалла.

Анализ экспериментальных данных поназал, что для объяснения отмеченного выше расхождения необходим учет как многократного некогерентного рассеяния тан и разброса частиц по прицельные параметрам при входе пучка в кристалл. Выполненный в диссертацж расчёт ориентационной зависимости прохождения привел к удовлетворительному согласию результатов эксперимента и теория. Кроме того, проведенные расчёты позволили объяснить наблюдаемые в эксперименте особенности в ориентационной зависимости прохождения ив угловом распределении рассеянных электронов ^ рис.3).

В третьей главе приводятся результаты измерения ориентацкон-ной зависимости угловых распределений излучения тормозных ганыа-' квантов электронами с энергией 31ь ЛэВ в кристаллах кремния различной толщины. Обсуздэются особенности угловых рас-

пределен;п:, в чистносхи, ге.ент смещения максимума в угловом распределении излучения при изменении ориентации кристалла. Проводится расчёт ¡¡о теории излучения нэдбарьерных электронов. При сравнении с экспериментом б расчётах учитывалась спектральная зависимость чувствительности детентора к % -излучению.

Результаты расчётов хорошо согласуются с экспериментальными результатами, что подтверждает основную роль нэдоарьерных электронов в излучении из кристаллической кипени средних и больших толщин (рис.4,5).

сказана иир^иляц.;;-! ^ .'лоы..* распр-уде-еш?!'! рассеянных в кристалле ультс;-ри..»!::;ы.схски.< элеатоокоа- :; налу }8«ших пни гак.;а-

лввлтив.

Показано принципиальнее отличие ьс^анязгл наолгодгемого смещения максимума а углоьсм распределений излучения в з83!:с:._ости от ориентации нрнсталлогра .«ческой осп в случае тш-:-." го й а случае толстого кристаллов (рис.6).

В четвертой главе ¡¡р.^ь^шш ре0;льтат;> акспегли.е .тельного исследования ориентационнол ззваС.-.'-оста и ош: законны.- потерь энергии релятивистских электронов в кристалле.

Исследоьсние о;¡ло проведено с .хлильзовонпе!.. известного акустического алейте, сиироволдвкцего прохождение пучка быстрых заряженных частиц в твердой ¡.и^ени.

Акустически!-', кынулъс, визникающи;-. ь ~.шени, имеет термоупругую природу и для тонкой мишени его а^плит^да ш олорционвльна ионизационным потерям энергии падающих частиц, для регистрации акустического импульса ¿ь,д нсиользобэн ньезодатчик, изготовленный из керамики Ц'ГС-1^. ¿вуксвод бнл выполнен в ы:де металлической пластины, вырезэнко.. в ^орме эллипса, в одном из фокусов которого был вклеен пьезодатч^к, а ь другом - кристалл (рис.7).

Век конструкция была установлена в гонпоиетре. Измерения проведены с кристаллом кремния толщиной 50и мни и показали независимость амплитуды анустического импульса от ориентации.

Измерения акустического сигнала из кристалла;вольфрама толщиной I мы обнаружили ориентационную зависимость (сы.рис.8), которая хорошо согласуется с представлением о вкладе вторичных частиц в энергию, поглощённую кристаллом. В основной этот внлад создают мягкие гамма-кванты, интенсивность излучения которых в кристалле имеет яркую зависимость от ориентации кристалла. Показано, что Г -электроны, выбиваемые в близких столкновениях коналирующими релятивистскими электронами не дают заметного внлада в ориентационную зависимость акустичесного сигнала при толщине мишени (гДе ^ ~ Длина декана лдрования, ¿.к - радиационная длина). Заметным их внлад может стать только для мишени толщиной Z ^ А^ .

Ионизация, производимая в кристалле 38 счёт далёких столкновений (на расстояния больших, чем радиус экранирования /?э ), це мояет зависеть от ориентации кристалла, поскольку в результате релятивистской деформации поле падающего электрона в поперечном направлении спадает с расстоянием в раз медленнее, чем

поле покоящейся чветицы. При этом пространственная область, в которой частице способна производить ионизацию, охватывает большое количество цепочек втомов, а это значит, что интенсивность ионизации не иохет зависеть от траектории частицы.

В Заключении изложены основные выводы диссертации.

I. Б работе созданы методики и разработана аппаратура для исследования структуры угловых распределений тормозного излучения м рассеяния релятивистских электронов в ориентированных кристаллах с высоким пространственно-угловым разрешением.

2. Создана методика для исследования ионизационных потерь энергии электронов по акустическому импульсу возбуждаемому пучном частиц в кристалле.

3. Проведены эксперименты по прохождению релятивистских электронов через кристаллы различной толщины, в которых обнаружены особенности рассеяния на тонких кристаллах: кольцевая структура рассеяния при углах ориентации оси кристалла V значительно меньших угла Линдхардэ вплоть до осевой ( Н'-о ) ориентации кристалла, минимум в ориентированной зависимости прохождения в малый телесный угол вперед при угле V =0, которые не могут быть объяснены только азимутальным рассеянием частиц на цепочках этомое.

4-, Проведены сравнения результатов экспериментов по динамике релятивистских электронов в кристалле с расчётами в рамках теоретической модели, учитывающей как азимутальное рассеяние релятивистских электронов на цепочках атомов в кристалле, тан и рассеяние по полярному углу, связанное с распределением частиц, падающих на нристалл, по прицельным параметрам влёта. Расчёты поназали, что наблюдаемые эффекты в рассеянии могут быть объяснены совместные действием указанных механизмов.

5. Проведены систематические экспериментальные исследования ориентационной зависимости углового распределения тормозного излучения релятивистских электронов в кристаллах нремния различной толщины.

6. Проведены расчёты угловых распределений излучения нэдбарьер-ных элентронов з тонком и в толстом кристаллах нремния для различных ориентации оси <Ш> кристалла, которые поназали хорошее согласие с экспериментальными результатами.

::ско::ьзоышкем вкустачесной кетодаки проведены асследо-ван:ы .гпентационных зависимостей ионизационных потерь энергия ре-ляи-дютских электронов в кристаллических мишенях. Измерения, ирозеденные лэ tqhkc.v. ( L, •« L ^ ) кристалле, показали, что леназационвие потери релятивистских электронов не зависят от ориентации криетьлла, что согласуется с представлением об особенностях динамики релятивистских электронов в монокристалле.

.^бнзрузена ориинтационная зависимость акустичесного сигнала возбуждаемого релятивистскими электронаыа з кристалле воль^рш.а

толщиной L - L . Показано, что наблюдаемая зазгсгмиить оиус-к.

дсвлёпа вкладом в ионизацию вторичных частиц (в основном ra:/.Lo-квантоз) и несёт информацию об особенностях развития электромагнитного ливня в кристалле. Показано, что ^-электроны не даыт замерного вклада в ориентационкый эу.А,ект в ионизационных потерях.

Апробация работы и публинании. ¡.¡этердэлы диссертации докладывались на Всесоюзных совещаниях по уазике взаимодействия заряженных частиц с монокристаллами (Москва 1938, 1939, I99G, IS9I гг.), на Всесоюзных конференциях по излучению заридениых частиц в кристаллах (Терскол 1933, 1939, 1990 гг.), на Всесоюзной школе ло радиационной иизике (Алушта, 1990 г.).

Основное содержание диссертации изложено в следующих работах:

I. Адейшвкли Д.И., Антипенко А.П., Елаиевич C.B., Бочек Г.Л., Витько В.И., Цороховский В.Л., Шраменно Б.И. Експериментальное исследование рассеяния электронов с энергией 76U ЫэВ на кристалле кремния // ¿©ТФ. 1937. Т.92, вып.5. C.I574-I5V7.

2. Блэжевич C.B., Мороховсний В.Л., Шраменно Б.И. Экспериментальное исследование параметров кольцевого рассеяния электронов с энергией 760 МэВ на кристалле нремния // Тезисы донл. ХУЛ Всес.совец.по физике взаимодействия заряженных частиц с кристаллами. U.: Изд.ЫГУ,1987. С.86.

3. Бдежевич C.B., Бочек Г.Л., Маслов Н.И., Шраменко Б.И. Экспериментальное исследование рассеяния ультрэрелятивистских электронов на тонном нристалле кремния // Тезисы донл.Ш Всес. конф.по излучению релятивистских частиц в кристалле. Нальчик, 1988. С.34.

4. Блакевич C.B., Маслов Н.И., Шраменко Б.И. Угловые распределения ультрарелятивистских электронов рассеянных мононристал-лом нремния толщиной 10 мкм // Теэисы донл.ХУШ Всес.совещ. по физике взаимодействия заряженных частиц с кристаллами. М.: Изд. МГУ, 1988. С.25.

5. Адейшвили Д.И., Антипенко А.П., Блэжевич C.B., Бочек ГЛ., Кулибаба В.И., Маслов Н.И., Мороховсний В.Л., Шраменно Б.И. Структура рассеяния ультрарелятивистсних электронов, падающих

на кристалл под углами меньшими критического угла осевого нэ-налирования // Материалы ХУ1Д Всес.совещ.по физике взаимодействия заряженных частиц с кристаллами. М.: Изд.МГУ,1989. C.9-II.

6. Блэжевич C.B., Бочен Г.Л., Кулибаба В.И., Мвслов Н.И., Нвсонов H.H., Шраменно Б.И., Трутень В.И. Прохождение релятивистских электронов через тонкие нристаллы нремния // Материалы XXI Всес.совещ. по аизике взаимодействия заряженных частиц с кристаллами. М.: Изд.МГУ,1992. C.9-II.

7. Блажевич С.З., Маслов Н.И. Ориентационная зависимость рассеяния ультрарелятивистских злектроноз на плоскостях (III) кристалла кремния // Материалы XXI Всесоазн.совел, по физике ззаимодействия заряженных частиц с кристаллами. П.: Изд.МГУ,

1ээг. с.12-14.

Antipenlco А.Р.,Bochek G.X.., Blazhevich S.V., КиНЪаЪа 7.1., Maslov U.I., Truten' 7.1..Shraaenko B.I., Shul'ga H.?. The influence of crystal thickness on scattering and radiation of high-energy electrons in oriented crystals // Nucl.Instr.and Methods, 1990. B48. P.291-295.

9. Блажевич С.В., Бочек ГЛ., Кули баба В.И., Лизадный Е.А., Мэслов Н.И., Насонов Н.Н., Трутень В.И., Фомин С.П., Шраменно Б.Ч., Шульга Н.Ф. Ориентационная зависимость угловых распределений излучения релятивистских злектроноз в кристаллах.-Препринт ХФТИ 90-33. Харьков, I9S0. С.29.

10. Блажевич С.В., Гришаез И.А., Петренко В.В., Фурсоз Г.Л. Исследование акустического эффекта взаимодействия релятивистских электронов с тонкими мишенями // ФТТ. 1975. Т.17, зып.12. С. 3636-3638.

i I ■ . t

11. Блажевич С.В., Калиниченко А.И., Лазурик-Эльфуцин В.Т. О природе акустического импульса возбуждаемого пучком электронов в пластине // Письма в 2ТФ. 1975. T.I. С.604-605.

12. Блажевич С.В., Мороховсний В.Л. Ориентационно-ионизаци-онный эффект взаимодействия ультрарелятивистских электронов с монокристаллом.// ¿¡СГФ. 1980. T.I, К» I. С.197-193.

С7С7

Рис.1. Струнтурная схема расположения основных элементов экспериментальной установки:

I - усноритель элентронов; 2,3 - корректоры пучка;

4 - гониометр; 5 - устройство для диафрагмирования пучнаг б - отклоняющий магнит; 7 - коллиматор; 8 - датчин положения пучка; 9 - гониометр; 10 - отклоняющий магнит,"

II - выходная фольга ванууыного канала; 12 - фотонный коллиматор; 13 - очищающий магнит; 14 - ионизационная нзмера; 15 - квантометр; 16 -.монитор вторичной эмиссии; 17 - цилиндр Фарадея

- го -

S/10 мкм <i 500 мз& 0200мэб

Ч^ММД

Ряс.2. Зависимость ширины кольца рассеяния (параметр 9t на рисунке) электронов с энергией 500 ЫзВ и 1200 МэВ на нристалле Si толщиной 10 мкм в зависимости от угла У ориентации оси < III> нристалла

</<Ч>

О

0.5

У, трад

-2-1012 %гпрад

Рис Л. Ориентационная зависимость прохождения электронов 1200 ЦэВ через кристалл толщиной 10 мни и 30 мнм в малый телесный угол вперёд; ®ово - расчёт азимутальногорассеяния / / - - эксперимент.

ффф - расчёт /75/ с учетов орпентационноП

зависимости рассеяния частиц на выходе из кристалла по полярный углам /Ь*3/(си.рис.2.П).

Рис.4, угловое распределение у-излучение 1(0) электронов с энергией 300 МэВ в кристалле Si толщиной 3 мм для различных углов У ориентации оси <III>

- расчет по формуле (3.7)

--------- эксперимент

Рис.-5. Угловое распределение ^-излучения 1{6) элентронов с энергией 300 МэВ в нристалле Эс толщиной 70 пни для различных углов У ориентации кристаллографической оси (III)

- расчет по урмуле (3.5)

••••••••• эксперимент

0.5-

Рис.6. Двумерное угловое оаспределение излучения элекюонов с энеигией 1200 МэЗ з кристалле толщиной 70 мкм.

Сканирование в горизонтальной плоскости (по углу &г) при фиксированных значениях угла в вертикальной плоскости 9ц . <//(т- угол Линд-харда; Ц> - угол ориентации оси ¿1П"> кристалла; О - пучок падающих электронов; * - направление оси < 1П> кристалла

Рис.7. Блок схема эксперимента по исследованию ориентацкснной зависимости акустичесного сигнала возбуждаемого в кристалле релятивистскими электронами I - нристалл ; 2 - эллиптический звуновод; 3 - пьезокерамический датчик; Ц- - усилитель - формирователь сигнала датчика; 5 - импульсный интегратор; 6 - генератор синхроимпульса; У , ф - углы поворота мишени в гониометре

А | | «и> НО

!,05

1,00

1

\л/

Нщ

■10 О (0 20 30 умрЗ.

Рис.8. Зависимость амплитуды акустического сигнала, возбундаемого злентронзми 1200 МэВ з кристалле толщиной I им от угла Vх

ориентации оси <Ш> кристалла

Подписано в печать 11.03.93. Формат 60x84/16. Бум.писч.!Р1. Офсетн.печ. Усл.п.л. 1,0. Уч.-изд. 1,0. Тира* 100. Заказ 146.

Харьков-108, ротапринт ХФТИ.