INFLUENCE OF REFLECTION ASYMMETRY ON COHERENT EMISSION OF RELATIVISTIC ELECTRONS IN CRYSTALS
DOI:
https://doi.org/10.18413/2687-0959-2020-52-2-152-168Keywords:
Crystal, diffraction, simulation, Monte Carlo method, asymmetry, parametric x-ray radiation, comparison of calculation results and experimentAbstract
The previously proposed method for calculating the yield of diracted real photons is modied using the
Darwin and Prince approach for multiple re-reections of photons on the reecting planes of the crystal using the
Monte Carlo method. The inuence of the asymmetry of the refecting plane relative to the output surface on the
output of difracted radiation is discussed. The results of measurements of the angular distributions of parametric
X-ray radiation (PXR) of relativstic electrons in crystals in which the refecting plane was not perpendicular to the
output surface are analyzed. It is shown that the shape of the angular distributions of the emission of fast electrons
in thin crystals can be described with sufficient accuracy in the framework of the kinematic theory of PXR taking
into account the contribution of the diffraction of real photons for both symmetric and asymmetric scattering
geometry. Information for the conclusion about the ratio of the measured radiation outputs absolute values with
the calculated ones is not enough. It is necessary to measure the radiation yields or angular distributions for two
identical reective planes with different asymmetry values for the same experimental conditions.
Downloads
References
Аккерман А. Ф., Грудский М. Я., Смирнов В. В. 1986. Вторичное электронное излучение из твердых тел под действием гамма-квантов. М.: Энергоатомиздат, 186.
Алейник А. Н., Балдин А. Н., Богомазова Е. А. и др. 2004. Экспериментальное обнаружение параметрического рентгеновского излучения вдоль скорости релятивистских электронов, движущихся в кристалле вольфрама. Письма в ЖЭТФ, 80(6): 447.
Амусья М. Я., Буймистров В. М., Зон Б. А. и др. 1987. Поляризационное тормозное излучение. М.: Наука, 320.
Бакланов Д. А., Балдин А. Н., Внуков И. Е., Нечаенко Д. А., Шатохин Р. А. 2007. Соотношение вкладов дифрагированного тормозного излучения и параметрического рентгеновского излучения в совершенных кристаллах. Вестник Харьковского национального университета имени В. Н. Каразина, 763. Серия физическая, «Ядра, частицы, поля», 1(33): 41-56.
Балдин А. Н., Внуков И. Е., Калинин Б. Н., Каратаева Е. А. 2006. О вкладе дифракции реальных фотонов в наблюдаемые спектры параметрического рентгеновского излучения электронов в совершенных кристаллах. Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования, 4: 72-85.
Барышевский В. Г., Феранчук И. Д. 1971. О переходном излучении гамма-квантов в кристалле. ЖЭТФ, 61: 944.
Барышевский В. Г., Дубовская И. Я. 1991. Дифракционные явления в процессах спонтанного и коллективного излучения релятивистских заряженных частиц в кристаллах. Итоги науки и техники. Сер. Пучки заряженных частиц и твердое тело, 4: 129-225.
Блажевич С. В., Носков А. В. 2006 Зависимость характеристик когерентного рентгеновского излучения релятивистского электрона в толстом кристалле от ориентации его входной поверхности. Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования, 4: 23-29.
Внуков И. Е., Гопонов Ю. А., Сиднин М. А., Шатохин Р. A., Sumitani К., Takabayashi Y. 2019. Измерение поперечных размеров пучка электронов по угловому распределению их когерентного излучения в кристалле. Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования, 6: 57—67.
Гарибян Г. М., Ян Ши 1971 Квантовая микроскопическая теория излучения равномерно движущейся заряженной частицы в кристалле. ЖЭТФ, 61: 930.
Гарибян Г. М., Ян Ши 1983 Рентгеновское переходное излучение. Ер.: Изд. АН АрмССР, 320.
Джеймс Р. 1950. Оптические принципы дифракции рентгеновских лучей. М.: Изд. Иностр. Лит, 464.
Клейнер В. И., Насонов Н. Н., Шляхов Н. А. 1992 Поляризационное тормозное излучение быстрой заряженной частицы в конденсированной среде. УФЖ, 37(1): 48.
Лапко В. И., Насонов Н. Н. 1990. О параметрическом механизме излучения быстрых заряженных частиц в конденсированной среде. ЖТФ, 1: 160-162.
Лобко А.С. 2006. Экспериментальные исследования параметрического рентгеновского излучения. Мн.: БГУ, 201.
Пинскер З.Г. 1982. Ренгеновская кристаллооптика. Наука, Гл. ред. физ.-мат. лит., 392.
Потылицын А.И. 1998. Параметрическое рентгеновское излучение - обнаружение, исследования, возможности применения. Изв. ВУЗов «Физика», 41(4): 26-31.
Artru X. 2019. Comment about the article Interpretation of the results of the experiment on generation of parametric X-radiation by relativistic electrons in a single-crystal target, by S. V. Blazhevich and A.V. Noskov. Nucl. Instr, and Meth, in Phys. Res. B, 441: 126-127.
Васке H., Rueda A., Lauth W., Glawiter N., El-Ghazaly M., Kunz P., Weber T. 2005. Forward diffracted parametric X radiation from a silicon single crystal. Nucl. Instr. Meth. B, 234: 138-147.
Baryshevsky V. G. 1997. Parametric X-ray radiation at a small angle near the velocity direction of the relativistic particle. Nucl. Instr, and Meth, in Phys. Res. B, 122: 13-18.
Berger M. J., Hubbell J. H. et al. 2017. Photon Cross Sections Database. NIST Standard Reference Database 8 (XGAM), http://www.nist.gov/pml/data/xcom/index.cfm
Blazhevich S. V., Noskov A. V. 2019. Interpretation of the results of the experiment on generation of parametric X-radiation by relativistic electrons in a single-crystal target. Nucl. Instr, and Meth, in Phys. Res, 441: 119-125.
Blazhevich S. V., Noskov A. V. 2008 Coherent X-radiation of relativistic electrons in a single crystal under asymmetric reflection conditions. Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B:Beam Interactions with Materials and Atoms-Vol, 266: 3770-3776.
Bogomazova E. A., Kalinin B. N., Naumenko G. A. et al. 2003. Diffraction of real and virtual photons in a pyrolytic graphite crystal as source of intensive quasimonochromatic X-ray beam. Nucl. Instr. Meth. Phys. Res, 201: 276.
Brenzinger K.H., Herberg C., Limburg B. et. al. 1997. Investigation of the production mechanism of parametric X-ray radiation. Z. Phys, 358: 107.
Brenzinger К.-H., Limburg В., Васке H., Dambach S., Euteneuer H., Hagenbuck F., Herberg C., Kaiser K.H., Ketting O., Kube G. 1997. How narrow is the linewidth of parametric X-ray radiation. Phys. Rev. Lett, 279: 2462-2465.
Goponov Yu. A., Sidnin M. A., Vnukov I. E., Behrens C., Kube G., Lauth W., Gogolev A. S., Potylitsyn A. P. 2017. Spatial distribution of PXR generated by 855 MeV electrons: Comparison of simulation results with experimental data. Nucl Instrum. Methods, 402: 83.
Goponov Yu. A., Laktionova S. A., Sidnin М. A., Vnukov I. Е. 2017. Ratio of the contributions real and virtual photons diffraction in thin perfect crystals. Comparison of calculation and experiment. Nucl. Instrum. Methods, 402: 92.
Laktionova S. A., Pligina О. O., Sidnin M. A., Vnukov I. E. 2014. Influence of real photons diffraction contribution on parametric X-ray observed characteristics. J. Phys.: Conf. Ser, 517.
Meadowcroft A. L., Bentley C. D., Stott E. N. 2008. Evaluation of the sensitivity and fading characteristics of an image plate system for x-ray diagnostics. Rev. Sci. Instrum, 79.
Nasonov N., Noskov A. 2003. On the parametric X-rays along an emitting particle velocity. Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B:Beam Interactions with Materials and Atoms, 201(1): 67-77.
Nitta H. 1991. Kinematical theory of parametric X-ray radiation. Phys. Lett, 158: 270.
Nitta H. 1996. Theoretical notes on parametric X-ray radiation. Nucl. Instr, and Meth, in Phys. Res. B., 115: 401-404.
Papadakis J., Trikalinos C. 2013 Comparison of the results of kinematic and dynamic approximations for parametric X-ray radiation in the Bragg direction. Physica status solidi b-basic solid state physics, 250: 1410-1417.
Rullhusen R., Artru X., Dhez P. 1999. Novel Radiation Sources Using Relativistic Electrons. Singapore:World Scientific.
Takabayashi Y., Korotchenko K.B., Pivovarov Yu.L., Tukhfatullin T.A. 2017. Angular distributions of parametric X-ray radiation from a diamond crystal. Nucl. Instrum. Methods. B., 402: 79.
Abstract views: 540
