Коли заредени частици в значение
Взаимодействие на светлина заредени частици със средата
Поради малкия размер на масите, е ± ход по въпроса не е в права линия, а те са от съществено значение за загубите на енергия на излъчване (стационарно облъчване).
Когато stolknoveniyahe-електрони вещество трябва да разгледа метаболитен effekty.Obmennoe взаимодействие - взаимодействието на идентични частици в квантовата механика, което води до зависимостта на енергията на частиците на системата от общия спин. Е чисто квантово изчезващата ефект, когато границата на класическата механика.
Йонизация загуба на светлина заредени частици електрони.
Преминаването на електрони чрез материал, различен от преминаването на тежки заредени частици. Основната причина - малка маса на електрона. Това води до относително голяма промяна в електронен импулс при всяка от сблъсък с частици на средата, което води до забележима промяна в посоката на движение на електрони и като резултат - електромагнитно излъчване. Специфичната енергийна загуба на електрони с кинетична енергия,
Те са сумата от загубите на йонизация и радиация.
Йонизационен принцип Йонизационните електрони загуба на енергия. При ниски електронни енергии (Е <1 МэВ) определяющий вклад в потери энергии дают неупругие ионизационные процессы взаимодействия с атомными электронами, включающие ионизацию атомов. Передаваемая в одном столкновении энергия в среднем очень мала и при движении в веществе потери складываются из очень большого числа таких малых потерь. Статистические флуктуации в ионизационных процессах ведут к разбросу потерь и величин пробегов.
В нерелативистичните загуби област йонизация намалява бързо с нарастване на енергия и достига минимум при енергийна от 1.5 MeV, Е, Фиг.
Фиг. Специфична йонизация (1) и излъчване (2) от загуба на електронна енергия в силициев
Освен загубата на много бавно (логаритмично) се увеличи с енергия, достига плато. Причината за тази зависимост е поляризацията на късата електроните среда (ефект плътност). В резултат на това поле на Кулон е атенюиран релативистично електрон и твърди носители (твърди вещества и течности) загуби не растат. В газове увеличението загуба може да достигне няколко десетки процента. При изчисляване на загубата се взема предвид, в зависимост
движение на двете електрони след взаимодействие и че
намалена маса на взаимодействащите електроните ми е / 2.
Обръща внимание и на квантовата механични електрони ефекти за самоличност.
Относителната величината на тези корекции е с няколко процента. Загубата на излъчване на електрони (стационарно облъчване ще бъдат обсъдени по-късно подробно).
Определяне на формулата за загубата на енергия чрез йонизация с електрони, принципно същите, както при другите заредени частици. Също така за електроните (Z = 1) се получава от съотношението:
Но ценностите Bmin и Bmax трябва да изберат по различен начин.
Трябва да сте се има предвид, че
1) електроните инциденти по време на реакцията, поради незначителни
неговата маса ще се отклонява от първоначалната си посока;
2), тъй като идентичността на взаимодействащи частици ще се случи
валутни ефекти, имат квантова природа.
Когато се вземат предвид тези коментари, формулата за конкретната йонизация
загуба на електрони под формата:
.
В тази формула
В nerelyativistskomsluchae формула се редуцира до по-прост израз:
В ultrarelyativistskomsluchae Prie »mec2 формула за енергийните загуби и тя е проста форма:
За разлика от тежките частици са важни за тези две електрони ограничаващи случаи, тъй като МЕС 2 = 0,511 MeV електрон и става изключително дори на няколко MeV.
Сравнение загуби йонизация за електрони и тежки заредени частици води до следните заключения.
Мултипликатори предни скоби в изразите за йонизация с електронен загуба и тежки заредените частици са идентични (до фактор 2). т.е. при идентични скорости техните специфични загуби са идентични (до фактор 2).
Бете-Bloch формула за тежки заредени частици
При много високи енергии, всичко е по-различно. Когато V
С член на предната скоба не се променя. Това става значително зависимостта от
След като загуби цялата енергия, частицата спира. Разстоянието, изминато от частици в материала, този път се нарича probegom.Na заредена частица променя своята енергия Е0 на първоначалната стойност на нула в резултат на различни механизми за взаимодействие, основните от
които за енергия до 100 MeV са загубите на йонизация. Следователно е ясно, че стойността на план зависи от маса, заряд, енергия на частицата и средни характеристики.
Изпълнение R частици с първоначалната енергия Е0 могат да бъдат определени чрез експресията
Заместването на експресията за нерелативистката частици dEdlya
Ние сега се прецени колко пробег зависи от параметрите на частиците и околната среда:
Изводите от тази връзка:
1. Когато равни скорости писти частици са право пропорционални на
техните маси и обратно пропорционална на квадрата на заплащане.
2.Probegi обратно пропорционално на плътността на средата. т.е. писти удобно измерени в масови единици на дължина. В този случай, обаче, величината на серия практически не зависи от характеристиките на средата:
Ако по-точни изчисления не трябва да забравят, че във формулата на Бете-Блох е повече коефициенти в зависимост от околната среда: Z / A Andi. Но за повечето вещества с ниско и средно качество otnosheniyaZ A / A
0.5, и много бавно намалява с увеличаване на А, а средната йонизация potentsialI е логаритъм, т.е. също има малък ефект върху стойността на средните загуби на мощност и, като следствие, стойността на писта.
3. За сравнение диапазоните на частици със същия кинетична енергия, по-удобно да се трансформира експресията на R:
От тази връзка може да се види, че с равни кинетични енергии на частици тече обратно пропорционална на масите им. Това е илюстрирано на фиг.
Фиг. загуби Работи йонизация заредени
заредени частици в силициевите частици в силициев
За сравнение, графиките заедно загуби йонизация.
Интересното е, че от емпирично съотношение, отнасящо на писти и енергия ядрен частицата може да бъде получен, както е оценка на загубата на йонизация:
Като пример, Фиг. б показва изчислява тази корелация линейни енергийни загуби при същите условия, както за данните, представени на Фиг. а.
Фиг. а. загуби Йонизационен принцип Йонизационните Ris.b. Квалификационни загуби линейни енергийни
заредени частици в силиция в силиций чрез емпирични отношения
работи на енергията
Сравнение на резултатите показва, че емпиричните връзки осигуряват много висока точност при сравнително ниски енергии и относително тежки йони, така че да използват тези отношения е възможно само за относително леки частици, както и в район, където има монотонно намалява зависимостта ДА енергия на частицата.