Дифузія високоенергетичних заряджених частинок у полі ланцюжків атомів орієнтованого кристала
Анотація
У роботі проаналізовано залежність показника дифузії високоенергетичних негативно заряджених частинок від енергії поперечного руху в орієнтованому кристалі. Кристал мав осьову орієнтацію відносно напрямку падіння частинок. Аналіз проводився на прикладі π− -мезонів з імпульсом 100GeV/c, які налітали на кристал кремнію, що відповідає умовам, досяжним на вторинному пучку прискорювача CERN SPS. Аналіз показав, що розглядувана залежність не є монотонною. Вона має мінімум в області енергій, які трохи перевищують значення потенціальної енергії частинок у сідловій точці потенціалу кристалічних атомних ланцюжків. При більших значеннях енергії поперечного руху частинок E⊥ показник дифузії зростає зі збільшенням E⊥, оскільки це збільшує середнє за значення модуля швидкості руху частинок у площині, ортогональній до кристалічної осі, біля якої відбувається рух. Збільшення показника дифузії при низьких значеннях E⊥ пов'язане з проявом некогерентного розсіяння частинок на теплових коливаннях атомів кристала. Проведений у роботі аналіз представляє інтерес як для глибшого розуміння процесу проходження пучків високоенергетичних негативно заряджених частинок через орієнтовані кристали, так і для вдосконалення методів керування пучками заряджених частинок за допомогою прямих і зігнутих орієнтованих кристалів.
Завантаження
Посилання
M.T. Robinson, and O.S. Oen, Phys. Rev. 132, 2385 (1963), https://doi.org/10.1103/PhysRev.132.2385
J. Lindhard, Mat. Fys. Medd. Dan. Vid. Selsk. 34, 1 (1965), http://gymarkiv.sdu.dk/MFM/kdvs/mfm%2030-39/mfm-34-14.pdf
W. Scandale et al., Phys. Lett. B, 760, 826 (2016), https://doi.org/10.1016/j.physletb.2016.07.072
W. Scandale et al., Eur. Phys. J. C, 78, 505 (2018), https://doi.org/10.1140/epjc/s10052-018-5985-8
A.G. Afonin et al., Instrum. Exp. Tech. 59, 196 (2016), https://doi.org/10.1134/S0020441216020019
W. Scandale et al., Phys. Lett. B, 733, 366 (2014), https://doi.org/10.1016/j.physletb.2014.05.010
I.V. Kyryllin, and N.F. Shul’ga, J. Instrum. 13, C02020 (2018), https://doi.org/10.1088/1748-0221/13/02/C02020
S. Redaelli et al., Eur. Phys. J. C, 81, 142 (2021), https://doi.org/10.1140/epjc/s10052-021-08927-x
F.M. Velotti et al., Phys. Rev. Accel. Beams, 22, 093502 (2019), https://doi.org/10.1103/PhysRevAccelBeams.22.093502
R. Rossi et al. J., Instrum. 18, P06027 (2023), https://doi.org/10.1103/PhysRevAccelBeams.22.093502
W. Scandale et al., Nucl. Instr. Meth. B, 467, 118 (2020), https://doi.org/10.1016/j.nimb.2020.01.011
W. Scandale et al., Eur. Phys. J. C, 79, 993 (2019), https://doi.org/10.1140/epjc/s10052-019-7515-8
W. Scandale et al., Phys. Lett. B, 804, 135396 (2020), https://doi.org/10.1016/j.physletb.2020.135396
W. Scandale et al., Eur. Phys. J. C, 80, 27 (2020), https://doi.org/10.1140/epjc/s10052-019-7590-x
W. Scandale et al., Eur. Phys. J. Plus, 137, 811 (2022), https://doi.org/10.1140/epjp/s13360-022-03034-6
I.V. Kirillin, Phys. Rev. Accel. Beams, 20, 104401 (2017), https://doi.org/10.1103/PhysRevAccelBeams.20.104401
I.V. Kyryllin, and N.F. Shul’ga, Eur. Phys. J. C, 79, 1015 (2019), https://doi.org/10.1140/epjc/s10052-019-7517-6
L. Bandiera et al., Eur. Phys. J. C, 81, 238 (2021), https://doi.org/10.1140/epjc/s10052-021-09021-y
T.N. Wistisen et al. Phys. Rev. Accel. Beams, 19, 071001 (2016), https://doi.org/10.1103/PhysRevAccelBeams.19.071001
L. Bandiera et al. The Eur. Phys. J. C, 81, 284 (2021), https://doi.org/10.1140/epjc/s10052-021-09071-2
A.I. Akhiezer, and N.F. Shul’ga, High energy electrodynamics in matter, (Gordon and Breach Science Publishers, Amsterdam, 1996).
A.A. Greenenko, A.V. Chechkin, and N.F. Shul’ga. Phys. Lett. A, 324, 82 (2004), https://doi.org/10.1016/j.physleta.2004.02.053
V.V. Tikhomirov. Probl. Atom. Sci. Tech. 3, 164 (2007), https://vant.kipt.kharkov.ua/ARTICLE/VANT_2007_3/article_2007_3_164.pdf
N.F. Shul’ga, I.V. Kirillin, and V.I. Truten’, J. Surf. Investig. 7, 398 (2013), https://doi.org/10.1134/S1027451013020468
D.S. Gemmell. Rev. Mod. Phys. 46, 129 (1974), https://doi.org/10.1103/RevModPhys.46.129
M.F. Shulga, V.I. Truten, I.V. Kirillin, The Journal of Kharkiv National University, physical series: ”Nuclei, Particles, Fields”, 887, 54 (2010), https://core.ac.uk/download/pdf/46589346.pdf (in Russian)
P.A. Doyle, and P.S. Turner. Acta Crystallogr. A, 24, 390 (1968), https://doi.org/10.1107/S0567739468000756
I.S. Gradshteyn, and I.M. Ryzhik, Table of Integrals, Series, and Products, 7th ed. (Academic Press, London, 2007).
K. Levenberg. Q. Appl. Math. 2(2), 164 (1944), https://doi.org/10.1090/qam/10666
D.W. Marquardt. SIAM J. Appl. Math. 11(2), 431 (1963), https://doi.org/10.1137/0111030
Авторське право (c) 2023 Ігор В. Кирилін, Микола Ф. Шульга, Oлександр П. Щусь
Цю роботу ліцензовано за Міжнародня ліцензія Creative Commons Attribution 4.0.
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
