Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Боголюбов Н.Н. -> "Физика элементарных частиц и атомного ядра. Том 17" -> 41

Физика элементарных частиц и атомного ядра. Том 17 - Боголюбов Н.Н.

Боголюбов Н.Н. Физика элементарных частиц и атомного ядра. Том 17 — М.: Энергоатомиздат, 1986. — 257 c.
Скачать (прямая ссылка): fizikaelementarnihchasticiatomnogoyadra1986.djvu
Предыдущая << 1 .. 35 36 37 38 39 40 < 41 > 42 43 44 45 46 47 .. 111 >> Следующая

ионизационных столкновениях и искривления траектории частиц при
многократном кулоновском рассеянии.
Подробно рассмотрены флуктуации потерь энергии и пробегов частиц в
толстых слоях вещества, где влияние упругого кулоновского рассеяния на
разброс частиц по энергиям проявляется наиболее сильно. Проанализировано
распределение остановившихся частиц по глубине проникновения в вещество и
поперечному смещению от оси пучка. Приведены также соотношения для
средних пробегов и средней глубины проникновения в вещество в зависимости
от направления движения частиц и их смещения относительно оси пучка.
The paper revies the analytical results of the fast charged particles
narrow beam penetration through matter. Two important factors - energy
loss straggling in inelastic collisions and deviation of particle tracs
from a strait-line path due to multiple Coulomb scattering - are taked
into account.
The case of deep penetration is analyzed in detail. The energy loss
straggling and range distribution are considered. Particle energy loss
and range dependences on the transverse displacement and scattering angle
are discussed.
ВВЕДЕНИЕ
Круг научных и практических задач, в которых сталкиваются С
необходимостью описания прохождения быстрых заряженных частиц через
вещество, чрезвычайно широк: анализ экспериментов, связанных с измерением
распределений потерь энергии и пробегов заряженных частиц [1], в
частности, определение из эксперимента основных параметров взаимодействия
частиц с веществом (например, среднего потенциала ионизации [2-9]);
исследование эффектов воздействия ионизирующих излучений в радиационной
физике и радиобиологии 110]; расчет детекторов заряженных частиц [11-14];
прохождение космических лучей через атмосферу и под землей [15]; расчет
эффективности мишеней в ядерно-физическом эксперименте [16].
Каждая из перечисленных задач обладает своей определенной спецификой,
связанной либо с геометрией эксперимента, либо с конкретной областью
энергий частиц, либо с характером исследуемых
7-0698
930 РЕМИЗОВИЧ В. С., РОЩЗКЩН Д. Б., РЯЗАНОВ М. И.
------------------------------- ..1 п.ц." .." ...-
процессов (спектры частиц, энерговыделение и т. д.). Однако все эти
задачи обладают и общими чертами: в них, как правило, требуется
информация об энергетическом, угловом и пространственном распределении
проходящих в веществе частиц пучка.
Будем рассматривать быстрые тяжелые заряженные частицы (V^> var, т ^ те,
где v - скорость падающих частиц; уат - характерная скорость атомных
электронов; т - масса частицы; те - масса электрона) не сверхвысоких
энергий Т<^(т/те)тс2 (Т - кинетическая энергия частицы, МэВ; с - скорость
света; наряду с обычными единицами, МэВ, ниже используются также единицы
тс2, Е - Time2). К тяжелым относятся все заряженные частицы, кроме
электронов и позитронов,- протоны, мюоны, я-мезоны и др.
В указанной области энергий прохождение частиц через вещество
сопровождается потерями энергии на ионизацию и многократным кулоновским
рассеянием на малые углы [15, 17-19]. Кроме этого, возможен распад
исходных частиц, рождение новых частиц и ядер-ные взаимодействия (упругие
и неупругие) при столкновениях частиц с ядрами атомов вещества [15, 19].
Потери на тормозное излучение, рождение пар и т. д. в рассматриваемой
области энергий несущественны [15, 19].
Если совсем отвлечься от ядерного взаимодействия, то распределение
проходящих частиц в веществе определяется только многократным кулоновским
рассеянием и потерями на ионизацию [15, 17-19]*.
В силу того что при прохождении в веществе быстрых тяжелых частиц
многократное упругое рассеяние носит сильно анизотропный характер, а
флуктуации потерь энергии при неупругих столкновениях с атомами невелики,
торможение частиц в первом приближении можно описать в модели
"непрерывного замедления" [17], рассматривая движение частиц как
прямолинейное и учитывая только систематические потери. Для более
детальной информации о пространственноугловом и энергетическом
распределении частиц необходимо учитывать флуктуации энергетических
потерь в неупругих столкновениях и многократное упругое рассеяние.
На рис. 1 условно изображена траектория частицы в веществе.
Флуктуации энергии частицы в точке г обусловлены двумя причинами. Во-
первых, неопределенность в энергии возникает из-за вероятностного
характера потерь энергии в неупругих столкновениях и имеет место даже при
фиксированной длине траектории S. Во-вторых, в точку г частица может
попасть различными пространственны-
* Для мюонов это справедливо всегда. Что касается
сильновзаимодействующих частиц, то при не очень больших энергиях, когда
полный пробег частиц в веществе не намного превышает длину ядерного
вваимодействия, многие важные измеряемые в эксперименте величины
определяются не испытавшими ядерных столкновений частицами [7-9, 19, 20].
Для них влияние сильного взаимодействия сводится к экспоненциальному
ослаблению. Для протонов, например, такая ситуация имеет место до
Предыдущая << 1 .. 35 36 37 38 39 40 < 41 > 42 43 44 45 46 47 .. 111 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed