Параметрическое рентгеновское излучение в симметричной геометрии Брэгга
https://doi.org/10.29235/1561-2430-2025-61-4-330-342
Аннотация
Проведен детальный анализ теоретических моделей, используемых для интерпретации экспериментов по генерации параметрического рентгеновского излучения (ПРИ) релятивистскими заряженными частицами в симметричной геометрии Брэгга. Продемонстрировано, что динамическая теория ПРИ находится в хорошем согласии с экспериментальными результатами, полученными в области энергий электронов 900 МэВ на синхротроне «Сириус». Важнейшим преимуществом динамической теории ПРИ перед кинематической оказалось правильное описание первичной экстинкции и интерференции между двумя типами волн (быстрой и медленной), генерируемых в процессе параметрического рентгеновского излучения в кристалле. В ультрарелятивистской области энергий получено аналитическое выражение для полного числа квантов, испускаемых электроном в телесный угол, где интенсивность ПРИ оказывается максимальной.
Об авторе
С. В. Анищенко
Институт ядерных проблем Белорусского государственного университета
Беларусь
Беларусь
Анищенко Сергей Владимирович – кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник лаборатории физики высоких плотностей энергии
ул. Бобруйская, 11, 220030, Минск
Список литературы
1. Fetisov, G. V. X-ray diffraction methods for structural diagnostics of materials: progress and achievements / G. V. Fe tisov // Physics-Uspekhi. – 2020. – Vol. 63. – P. 2–32. https://doi.org/10.3367/ufne.2018.10.038435
2. Baryshevsky, V. Parametric X-ray Radiation in Crystals. Theory, Experiment and Applications / V. Baryshevsky, I. Fe ranchuk, A. Ulyanenkov. – Berlin: Springer, 2005. – 182 p. https://doi.org/10.1007/b95327
3. Free-electron interactions with van der Waals heterostructures: a source of focused X-ray radiation / X. Shi, Y. Kurman, M. Shentcis [et al.] // Light: Science & Applications. – 2023. – Vol. 12. – Art. ID 148. https://doi.org/10.1038/s41377-023-01141-2
4. Барышевский, В. Г. О рассеянии света потоком электронов, проходящих через кристалл / В. Г. Барышевский // Доклады Академии наук БССР. – 1971. – Т. 15, № 4. – С. 306–308.
5. Baryshevsky, V. G. Transition radiation of γ-rays in crystal / V. G. Baryshevsky, I. D. Feranchuk // Soviet Physics JETP. – 1972. – Vol. 34, № 3. – P. 502–504.
6. Garibyan, G. M. Quantum microscopic theory of radiation by a charged particle moving uniformly in a crystal / G. M. Ga ribyan, C. Yang // Soviet Physics JETP. – 1972. – Vol. 34, № 3. – P. 495–501.
7. Пафомов, В. Е. Излучение заряженной частицы при наличии границ раздела / В. Е. Пафомов // Труды ФИАН. – М.: Наука, 1969. – Т. 44: Ядерная физика и взаимодействие частиц с веществом. – С. 28–167.
8. Барышевский, В. Г. Каналирование, излучение и реакции в кристаллах при высоких энергиях / В. Г. Барышев ский. – Мн.: БГУ, 1982. – 256 с.
9. Трубецков, Д. И. Лекции по высокочастотной электронике для физиков: в 2 т. / Д. И. Трубецков, А. Е. Хра мов. – М.: Физматлит, 2003. – Т. 1. – 493 с.
10. Пинскер, З. Р. Рентгеновская кристаллооптика / З. Р. Пинскер. – М.: Наука, 1982. – 392 с.
11. Baryshevsky, V. G. Parametric X-ray radiation at a small angle near the velocity direction of the relativistic particle / V. G. Baryshevsky // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B: Beam Interactions with Materials and Atoms. – 1997. – Vol. 122, № 1. – P. 13–18. https://doi.org/10.1016/s0168-583x(96)00686-6
12. Feranchuk, I. D. Theoretical investigation of the parametric X-ray features / I. D. Feranchuk, A. V. Ivashin // Journal de Physique. – 1985. – Vol. 46, № 11. – P. 1981–1986. https://doi.org/10.1051/jphys:0198500460110198100
13. Nitta, H. Theoretical notes on parametric X-ray radiation / H. Nitta // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B: Beam Interactions with Materials and Atoms. – 1996. – Vol. 115, № 1–4. – P. 401–404. https://doi.org/10.1016/0168-583x(96)00163-2
14. Forward diffracted parametric X radiation from a silicon single crystal / H. Backe, A. Rueda, W. Lauth [et al.] // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B: Beam Interactions with Materials and Atoms. – 2005. – Vol. 234, № 1–2. – P. 138–147. https://doi.org/10.1016/j.nimb.2005.01.014
15. Experimental observation of parametric X-ray radiation directed along the propagation velocity of relativistic electrons in a tungsten crystal / N. Aleinik, A. N. Baldin, E. A. Bogomazova [et al.] // Journal of Experimental and Theoretical Physics Letters. – 2004. – Vol. 80, № 6. – P. 393–397. https://doi.org/10.1134/1.1830655
16. Caticha, A. Transition-diffracted radiation and the Čerenkov emission of x rays / A. Caticha // Physical Review A. – 1989. – Vol. 40, № 8. – P. 4322–4329. https://doi.org/10.1103/physreva.40.4322
17. Angular distribution of X-ray radiation by 500 MeV electrons in a tungsten crystal / Y. N. Adischev, S. N. Arishev, A. V. Vnukov [et al.] // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B: Beam Interactions with Materials and Atoms. – 2003. – Vol. 201, № 1. – P. 114–122. https://doi.org/10.1016/s0168-583x(02)01310-1
18. Experimental study of the influence of multiple scattering on the parametric X-rays characteristics / V. P. Afanasenko, V. G. Baryshevsky, A. S. Lobko [et al.] // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment 1993. – Vol. 334, № 2–3. – P. 631–637. https://doi.org/10.1016/0168-9002(93)90831-2
19. Лобко, А. С. Экспериментальные исследования параметрического рентгеновского излучения / А. С. Лобко. – Мн.: БГУ, 2006. – 211 с.
20. Coherent interactions of free electrons and matter: toward tunable compact x-ray sources / A. Balanov, A. Gorlach, V. Baryshevsky [et al.] // Advances in Optics and Photonics. – 2025. – Vol. 17, № 4. – P. 726–788. https://doi.org/10.1364/aop.559742
21. X-ray Server. – URL: https://x-server.gmca.aps.anl.gov/x0h.html (date of access: 01.02.2025).
22. Baryshevsky, V. G. On parametric x-ray radiation / V. G. Baryshevsky, O. M. Lugovskaya // Physics of Atomic Nuclei. – 2023. – Vol. 66. – P. 409–415. https://doi.org/10.1134/1.1553515
Рецензия
Просмотров:
15
Послать статью по эл. почте 