Портал освітньо-інформаційних послуг «Студентська консультація»

  
Телефон +3 8(066) 185-39-18
Телефон +3 8(093) 202-63-01
 (093) 202-63-01
 studscon@gmail.com
 facebook.com/studcons

<script>

  (function(i,s,o,g,r,a,m){i['GoogleAnalyticsObject']=r;i[r]=i[r]||function(){

  (i[r].q=i[r].q||[]).push(arguments)},i[r].l=1*new Date();a=s.createElement(o),

  m=s.getElementsByTagName(o)[0];a.async=1;a.src=g;m.parentNode.insertBefore(a,m)

  })(window,document,'script','//www.google-analytics.com/analytics.js','ga');

 

  ga('create', 'UA-53007750-1', 'auto');

  ga('send', 'pageview');

 

</script>

Методичні вказівки до лабораторних робіт з радіаційної фізики (частина 1)

Предмет: 
Тип роботи: 
Методичні вказівки
К-сть сторінок: 
44
Мова: 
Українська
Оцінка: 

                        (12)

З (12) і (9) приходимо до висновку, що ці втрати будуть пропорційно залежними від густини ρ, відношення   і дещо складніше від швидкості електрона і іонізаційного потенціалу І. Для більшості елементів відношення   змінюється слабо і є величиною, близькою до  . Залежність від іонізаційного потенціалу також слабка, оскільки ця величина входить в аргумент ln. Найсильнішою є залежність від густини ρ. Тому зручно замість лінійної довжини ввести довжину, виражену в масових одиницях  . В системі СІ х буде виражатись в м, а R в  . Тоді (9) і (12) можна записати у вигляді:
                                                   .                                               (13)
Величина   являє собою питомі іонізаційні втрати на одиниці шляху, вираженого в масових одиницях. Ці втрати внаслідок причин, що вказувались вище слабо залежать від виду речовини. Залежність питомих втрат від енергій електронів для різних речовин можна виразити у вигляді графіків (рис.2). Крива 1 – відповідає Pb, 2 – Al, 3 – повітрю. Збільшення питомих іонізаційних втрат для повітря по відношеню до Al і Pb зумовлено дещо нижчим іонізаційним потенціалом повітря, а також більшим відношенням  .
Внаслідок взаємодії з електронами речовини рухомий електрон весь час змінює напрямок свого руху. Тому повний шлях електрона (в масових одиницях) з початковою енергією Ее0, зображений на рис.3 Ri має вигляд
                      .                        (14)
Практичне значення має проекція дійсного сліду частинки на напрямок попереднього руху R. З рис.3 видно, що ця величина для різних електронів флуктуює і не дорівнює величині, що визначається формулами (13) і (14). З цих співвідношень випливає, що середні значення R для різних речовин пропорціональні  
                              ,                          (15)
де k1 – коефіцієнт пропорціональності, якщо знехтувати залежністю питомих іонізаційних втрат від іонізаційного потенціалу, що виражається членом F (10).
Тому, знаючи R для одного матеріалу, можна визначити цю величину для іншого. Найбільш вивчені іонізаційні втрати енергії в алюмінії. Середній пробіг в деякому матеріалі виражається через пробіг в алюмінії
                                                           .                                                   (16)
Крім іонізаційних втрат при проходженні пучка електронів через речовину виникають також радіаційні втрати. При гальмуванні зарядженої частинки виникає електромагнітне випромінювання, яке називається гальмівним. Внаслідок цього відбувається зменшення енергії електрона, що приводить до його подальшого гальмування. Це, в свою чергу, знову викликає виникнення гальмівного випромінювання. Гальмівне випромінювання має дуже широкий спектр, який простягається від нуля на шкалі частот до максимальної частоти, що визначається з співвідношення   (h – постійна Планка, Ее – кінетична енергія електрона).
Розрахунок показує, що питомі радіаційні втрати пропорційні енергії частинки
                                                           ,                                                      (17)
де σр – ефективний переріз радіаційних втрат. При не дуже великих енергіях електронів σр слабо залежить від енергії
                                                  ,                                         (18)
де С – деяка постійна величина, Е – повна енергія електрона (кінетична+спокою).
При великих енергіях σр не залежить від енергії.
Інтегруючи рівняння (17) при допущенні, що σр – величина постійна, отримаємо
                                                        ,                                                      (19)
де Ее0 – кінетична енергія частинки до початку гальмування, величина
                             
Фото Капча