Способ получения квазимоноэнергетического циркулярно поляризованного @ излучения

Способ получения квазимоноэнергетического циркулярно поляризованного @ излучения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к области экспериментальной .физики высоких энергий и может быть использовано в фотомезонной и фотоядерно физике в качестве источника гамма-излучения. Целью изобретения являeтc повышение степени циркулярной поляризации фотонов. Для этого мишень-конвертор выполнена в виде ориентированной пластины монокристалла, а коллимяторы пучка фотонов установлены под углами (0,4-0,9) у и (1,2-1,9)- , где )р - Лоренц-фактор электрона, к касательной к оси пучка электронов в месте встречи с мишенью. По сравнению с прототипом папожительный зффект достигается благодаря использованию механизма генерации электронами когерентного тормозного излучения в кристаллической пластине и внеосевой коллимации фотонного пучка. , 1 ил. о s (Л

СОЮЗ СОНЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (!9> (П) (51) 5 С 21 К 1/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР,(46) 23.04,92. Бюл. N 15 (21) 4164415/25 (22) 16.12.86 (71) Научно-исследовательский институт ядерной физики при Томском политехническом институте им. С.М.Кирова (72) А.П.Потылицын и С.А.Воробьев (53) 539. 124 (088.8) (56) Коробейников Л.С. и др. Получение монохроматических (-квантов на электронном накопителе. — Ядерная физика, N 6, 1967, с. 84.

Авторское свидетельство СССР

N 1410726, кл. G 21 К 1/00, 1986. (54} СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КВАЗИИОНОЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ЦИРКУЛЯРНО ПОЛЯРИЗОВАННОГО -ИЗЛУЧЕНИЯ (57) Изобретение относится к области экспериментальной .физики высоких энергий и может быть использовано в

Изобретение относится к области экспериментальной фи зики выс оких энергий, к разделу источников жесткого электромагнитного излучения и может найти применение в фотомезонной и фотоядерной физике, в методах анализа состава материалов.

Целью изобретения является повышение степени циркулярной поляризации фотонов.

На чертеже приведена зависимость степени циркулярной поляризации ( для различных значений х (х - относительная энергия фотонов, .которая определяет углы установки выходных коллиматоров фотонного пучка). фотомезонной и фотоядерной физике в качестве источника гамма-излучения.

Целью изобретения являетс (повышение степени циркулярной поляризации фотонов. Для этого мишень-конвертор выполнена в вице ориентированной. плас ти ны монокрис талла, а коллиматоры пучка фотонов установлены под углами (0,4-0,9) y и (1,2-1,9) tI где ) — Лоренц-фактор электрона, к касательной к оси пучка электронов в месте встречи с мишенью. По сравнению с прототипом положительный эф-фект достигается благодаря использованию механизма генерации электронами когерентного тормозного излучеЯ ния в кристаллической пластине и внеФ ос евой коллимации фотонного пучка. ил.

Принцип получения циркулярно-поляризованных фотонов заключается в пропускании пучка электронов с поперечной поляризацией через кристаллическую мишень. При этом для определенной ориентации кристаллов, как известно, спектр излучения будет квазимонохроматическим. Этот случай соответствует эффекту когерентного тормозного излучения. При когерентном тормозном излучении поперечнополяризованных электронов степень циркулярной поляризации фотонов определяется взаимным расположением вектора спина электрона, импульса фотона и импульса ядра отдачи, котоа 1 И /Ко

° с Ю

4 е 1 Ч7Ео (2) „ где а. - постоянная решетки монокристалла; hg " комптоновская длина волны электрона;

g - Лоренц-фактор;

У,„- энергия фотонов.

Формула (2) определяет угол ориентации ппастинц монокрис". алла, под .«оторым она установлена и накопителе пучка электронов. П р и и е р. В качестве источника пучка электронов рассмотрим накопи :гель электронов на энергию И,,100МэЦ, Внутри вакууйной камеры накойителя электронов у внеиаей стенки установлена мишень B вида пластины алмаза размером Зхб Вя4 и т(жщяной О, 2 мм.

Ф

Толщина мишени в основном t ограви146 рый принимает дискретные энаЧения о задаваемые ориентащ ей монокрис rmma.

В случае, когда ориентация крис- талла выбирается таким образом, что н циск Юбералла (аналог сферы Эвальда) попадает только один узел обратной решетки, циркулярная поляризация.будет максимальной, так как не происходит усреднения по азимутальньм углам импульса ядра отдачи.

При этом для компланарной гео"" метрии (импульсы фотона и ядра отда" чи и спинэлектрона лежат в одной плоскости) можно получить выражение для степени циркулярной поляризации 3

Ф

4:(1-х) П. (1-y )

- (1+(1:х) 1 (1+6 Р-8(1= 1"

2 где х - относительная энергия фотона;

0 «относительный угол вылета фотона

Из чертежа видно, что заметной величины, 20-607, циркулярная поляризация достигает в диапазоне углов (0,4 - о,e) g- и (1,2 - 1,e)g- . В каждом иэ двух случаев получаемое гамма "излучение будет лево- или прано-поляризованным.

Ориентация монокристалла, соот-" ветствующая вкладу в сечение единСтвенной точки обратной решеткио т.е. соответствующая максимальной величине поляризации фотонов, достигается при движении электронов йод малым углом относительно какойлибо кристаллической плоскости чиваетсл разбросом потерь энергии и многократным рассеянием вторичных электронов. Мишень установлена н roВ ниометрическом устройстве обладаюФ щем двумя степенями ориентации в горизонтальной и вертикальной плоскостях с точностью 6/=10 рад. У противоположной стенки камеры помещен

1р сцинтилляционный детектор на основе

ФЭУ-35Л с о с ци нтилля т ор ом и э п оли" стирольной пластмассы тслщиной 1,0 мм

:и радиальным размером 5 мм, Мишень и сцннтиллятор расположены н области однородного магнитного поля и представляют собой магнитный спектрометр с полукругоной фокусировкой. Энергетическое разрешение сцннтилляционного детектора равно, 5Я, При таком

20 размещении мишени и сцинтиллятора при энергии перничнога электрона Е о

100 МэВ энергия $ -кнанта равна(a

= 94 МэБ и ширина фотонной линии составляет 1 0,3 МэВ. Свинцовые кол25 лиматоры 1 — ; установлены под уг: лами 8, = 0,6 (а."3 мрад и 8 =1,5g

=7,5 мрад н переднем ьапранлении к касательной к оси пучка электронов. н точке пересечения им мишени. При д размещении коллиматорон на расстоянии L = 100 см от ьишени отверстие коплиматора имеет диаметр 5 мм.

Для получения максимальной степеm,поляризации (т. е. для соблюдения условия, чтобы н диск Юбералла попадал только один узел обратной решетки} угол падения пучка электронов относительно плоскости (ЙТ) алмаза составляет 35,2, В этом случае

-O степень циркулярной поляризации Irпучка максимальна и достигает 43Ж. с

Таким образом, предлагаемый источиик 1-излучения обеспечивает повышение степени циркулярной поляриза1 В ции фотонов при сохранении нысокои интенсивности излучения и его моноzpоматичности.

Формула изобретения

Способ получения кназимоноэнерге, .ического циркулярно поляризованного (-излучения, заключанмпийся в том, ч"о пучок релятивистских электронов с энергией Б направляют на монокристаллическую мишень и 2| -излучение отбирают с обратной по отношению к, падающему пучку стороны мишени, о v л и ч а ю шийся тем, что, с

63046 где

1 а 1 /Е

\Ю Я

4Т % tt 1-Я,„/Ед

Составитель Т. Владимирова

Редактор Н. Коляда Техред Л.Олийнык Корректор Н. Король и

»

Заказ -311 ... Тираж Подпис ное

ВНИИПЯ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35 Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина, 1О1

5 14 целью повышения степени циркулярной поляризации фотонов, на монокристаллическую мишень направляют поперечно поляризованный электронный пучок под углом относительно кристаллографич ес кой плос кос ти

a — постоянная решетки, he - комптоновская длина волны электрона; (— Лоренц-фактор;

Q энергия фотонов, ц отбирают т -излучение, испущенное в интервалах полярных углов от 0,4$ до 0,9 и от 1,2 до 1,9 f относительно оси электронного пучка.