Просмотр кода страницы Каналирование электронов и излучение при каналировании

'''Каналирование электронов и излучение при каналировании''' – научное направление в области разработки и сооружения ускорителей заряженных частиц (физика), развивавшееся в [[ТПУ|Томском политехническом институте]] с 1970г.

==Исследования ученых ТПИ в 1970-х - 1980-х гг.==

В 1970 г. начались исследования эффекта каналирования электронов и позитронов в красталлах. Была создана группа молодых ученых  и аспирантов ([[Воробьев Сергей Александрович|С.А. Воробьев]], А.Я. Бобудаев, [[Арефьев Константин Петрович|К.П. Арефьев]], И.А. Цехановский, Ю.А. Тимошенков), которой были выполнены пионерские работы по каналированию электронов низких энергий в кристаллах. Были получены новые сведения о взаимодействии заряженных частиц с атомами в твердых телах, подробно исследованы эффекты, возникающие при прохождении позитронов и электронов в кристаллах. Полученные результаты нашли свое отражение в научных статьях, опубликованных в советских и зарубежных журналах, кандидатских и докторских (С.А. Воробьев, К.П. Арефьев), диссертациях и монографиях, которые послужили фундаментом для дальнейших исследований по каналированию электронов высоких энергий, проводимых С.А. Воробьевым, [[Потылицын Александр Петрович|А.П. Потылицыным]] и их сотрудниками.

В 1977 г. профессор МГУ М.А. Кумахов опубликовал теоретическую работу, в которой указывалось, что при движении ультрарелятивистских электронов и позитронов вдоль кристаллографических осей должно возникать интенсивное гамма-излучение с квазимонохроматическим спектром, высокой степенью поляризации и малой угловой расходимостью, то есть излучение при каналировании. В области максимума спектра интенсивность этого излучения примерно на два порядка превышает интенсивность тормозного излучения от аморфной мишени той же толщины.

В 1979 г. этот новый тип электромагнитного излучения был экспериментально обнаружен одновременно тремя экспериментальными группами – на [[Синхротрон "СИРИУС"|синхротроне «Сириус»]] (г. Томск), на Ереванском синхротроне и на Стенфордском линейном ускорителе (США). Эти эксперименты стимулировали быстрое развертывание исследований характеристик обнаруженного излучения практически во всех научных центрах, имеющих электронные ускорители.
Однако и в последующее время эксперимены томской группы (Ю.Н. Адищев, С.А. Воробьев, [[Диденко Андрей Николаевич|А.Н. Диденко]], В.Н. Забае, Б.Н. Калинин, А.П. Потылицын и др.) проводились по самым актуальным проблемам и обеспечили получение ряда приоритетных результатов. Например, обнаружение сужения конуса излучения (1980 г.), высокой линейной поляризации излучения при плоскостном каналировании (1981 г.), подавление выхода жесткого гамма-излучения в условиях каналирования (1983 г.), экспериментальное доказательство возможности использования толстых монокристаллов (1 см) для генерации излучения при каналировании (1985 г.), наблюдение значительного (50%) возрастания интенсивности излучения при каналировании охлажденных до азотных температур монокристаллических мишеней из кремния и германия (1986 г.). Практически все результаты, полученные на томском синхротроне, отражены в обзорах авторитетных изданий, а также вошли в ряд монографий, опубликованных ведущими учеными как в нашей стране, так и за рубежом.

В 1971 г. в работах известных теоретиков из Ереванского физического института и из Беларусского государственного университета) было предсказано, что ультрарелятивистская частица при пересечении набора кристаллографических плоскостей генерирует монохроматическое рентгеновское излучение в брэгговских направлениях. В последующем этот эффект неоднократно пытались безуспешно обнаружить (эксперименты в Ереване и Брукхейвене).

Эксперимент, поставленный в 1985 г. на томском синхротроне, позволил впервые наблюдать монохроматическое узконаправленное излучение под брэгговским углом при взаимодействии пучка электронов с энергией 900 МэВ с алмазной мишенью. В дальнейших экспериментах, в которых исследовались характеристики обнаруженного излучения, было продемонстрировано хорошее согласие с предсказаниями теории. Этот эффект, который получил название «параметрическое квазичеренковское излучение», представляет значительный прикладной интерес, так как позволяет создать рентгеновский монохроматический источник с перестраиваемой длиной волны.
В 1986 г. в совместном эксперименте [[НИИ ядерной физики при ТПУ|НИИ ЯФ]] и Евеванского физического института на пучке электронов Ереванского синхротрона с энергией 4,5 ГэВ были продолжены исследования и получены результаты по зависимости выхода излучения от толщины мишени.

==Литература==

Становление и развитие научных школ Томского политехнического университета: Исторический очерк/под ред. Ю.П. Похолкова, В.Я. Ушакова. – Томск: ТПУ, 1996. – 249 с.