Способ получения квазимоноэнергетического циркулярно поляризованного @ излучения Советский патент 1992 года по МПК G21K1/00 

1

Изобретение относится к области экспериментальной физики высоких энергий, к разделу источников жесткого электромагнитного излучения и может найти применежге в фотомезон- ной 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).

Принцип получения и 1ркулярно-по- ляризованных фотонов заключается в пропускании пучка электронов с поперечной поляриза.р1ей 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 поперечно- поляризованных электронов степень циркулярной поляризации фотонов определяется взаимным расположением вектора спина электрона, импульса фотона и импульса ядра отдачи, котоОд

САд О 4

Од

рый принимает дискретные знаЧ€ и- Я,, задаваемые ориентаци:ей монокристалла

В случае, когда ориентация крнсталла выбирается таким образон что диск 10бер;1лла (аналог сферы ЭвалЬда) попадает только один узел обратной решетки даркулярная поляризация.бу- цет максимальной так.как не происходит усреднения по азимутапьньм углам импульса ядра отдачи.

При этом для . компланарной; гео- метрии (импульсы фотона я ядра отда чи и спин« электрона лежат в одной плоскости) можно получить выражешге для степе;ни циркулярной поляризации г

,)) ,.

Ь Г T+JT-KTnn u F-ed-x);

где X относительная энергия фо

тона;

и - относительный угач вылета фотона.

Из чертежа видно что заметной величины, 20-60%, циркулярная поп:я- ризация достигает в диапазоне углов (0,4 - 0,9) Г и-(П2 - П9)Г .В кладом -ИЗ двух случаев получаемое гамма-излучение будет лево- или правополяризованным.

Ориентация монокристаллаj. соот- йетствующая вкладу в сечение efiKft- етвенной точки обратной решетки., т,вс сортветствугощая максимальной величине поляризации фотонов, дости- гается при движении электронов под малым углом относительно какой .оибо кристаллической плоскости

(J . i .2 Л. УлЙо f V 4t е 1-ц,7Е, a постоянная решетки моно- кристалла5 К

коготтоновскай длина золвы

электрона;

Лоренц-фактор I

эйергяя фотонов, () определяет угол оря- йнтации. пластины моноягристалла под кот орым она установлена в накопителе пучка электронов.

ПpИjмep«B качестве источника пучка электронов рассмотрен накопи- гель электронов на энергий Ед.«100Мэ4 Внутри ёакууйяой камеры wsKoiiHT Lna электронов V внеийей стенкм уствйоа- лена мишень- в вйде згшастй йьз алмаза размером Зяб m« п тояпщной 0,2 ш-t, Толщина мише1ги в основном i ограшг-Ji.

Ы,«

чивается разбросом потерь энергии и многократным рассеянием вторичных электронов. Мишень установлена в гониометрическом устройстве, обладаю щем двумя степенями ориентации в горизонтальной И вертикальной плоскостях с точностью flffi рад. У противоположной стенки камеры помещен

0 сцинтилляционный детектор на основе ФЭУ-35Л со сцинтиллятором из поли- стирольной пластмассы толщиной 1,0мм - и радиальным размером 5 мм. Мишень и сцинтиллятор расположены в области

5 однородного магнитного поля, и представляют собой магнитный спектрометр с полукруговой фокусировкой. Энергетическое разрешение сцинтилляционно- го детектора равно i: 5 „ При таком

0 размеще Еии MHraerei и сгр нтиллятора при энергии первичного электрона Е 100 МэВ энергия I -кванта равна « - 94 ширина фотонной линии составляет f 0,3 МэВ, Свинцовые кол

5 лиматоры У -пучка установлены под уг- : лами 0, 0,6 | W 3 мрад vr , -7,5 мрад в переднем 11аправле1гаи к касательной к оси пучка электронов.. в точке пересечения им Уишени. При

0 размещении коллиматоров на расстоянии L too см от {-Фзшег-м отверстие коллиматора имеет .диаметр 5 №,

Для получения максимальной степени .поляризации (т,е, для соблюдения,„ .условия5- чтобы в диск Юбералла попадал только один узел обратной ре- шет1ш) угол (j) падения пучка электронов относительно плоскости (III) ал йаза составляет , В этом случае

j степень циркулярной поляризации J - лучка максима.пьна и достигает 43%. Таким образом, предлагаемый источник -излучения обеспечивает повыше™ ние степени циркулярной поляриза-

д ции фотонов при сохранении высокой интенсивности излучения и его монохроматичности

о р м у л в к 3 о б J) е т е - н и я

ВО

Способ получения кзазимоноэнерге- , гаческого цирку1:шрно поляризованно. го I -излучения, заклгочаюдайся в том, ЧТ0 пучок релятивистских электронов

„„ с энергией Е направляют на монокрис- та.1шичвскую ишевь и | -излучение Ътбираит с: обратной по отношению к, падающе у пучх стороны гдашени, отличающийся тем что, с

51463046

целью повышения степени 1шркулярнойгде а - постоянная решетки;

поляризации фотонов, на монокристал- е кo mтoнoвcкaя длина волны

лическую мишень направляют поперечно поляризованный электронный пучок

электрона; J - Лоренц-фактор;

электрона; J - Лоренц-фактор;

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 коллимято- ры 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 зф- фект достигается благодаря использованию механизма генерации электронами когерентного тормозного излучения в кристаллической пластине и вне- осевой коллимации фотонного пучка. , 1 ил. о s (Л

под углом относительно кристаллографической плоскости

4Т

а %

1

«/§5

ТХ/Е,

«.

энергия фотонов,

у отбирают у -излучение, испущенное в интервалах полярных углов от 0,4J до 0, от 1,2у- до 1,9|f от- 10 носительно оси электронного пучка.

и