Взаимодействие излучения высокой энергии с веществом. Мурзина Е.А. - 58 стр.

        2. Переходное излучение ("вперед")        оказалось очень
перспективным для наблюдения частиц сверхвысоких энергий.
   а) Частотный спектр переходного излучения оказался сплошным
в очень широком диапазоне: от оптического до рентгеновского,
причем максимальная частота его прямо пропорциональна энергии
частицы Е, т.е. основная часть излучения находится в рентгеновском
диапазоне: ωmax =ϖ 0 ⋅                      где M – масса частицы, γ – ее
                          E
                              = ω0 ⋅ γ ,
                         Mc 2
лоренц-фактор, а ω0= 4πnee 2 / me – плазменная частота среды.
   b). При больших энергиях частиц Е энергия, передаваемая ими в
переходное       излучение     ∆Е=                                ω max , где            заряд
                                     е2 z 2          E     e2 z 2
                                            ⋅ ω 0 ⋅      =                      z-
                                      c2            Mc 2    c2
частицы. Например, электрон с энергией 10 ГэВ при выходе вперед
из плотной среды в газ излучает фотон с энергией 10 КэВ, т.е. фотон в
рентгеновском диапазоне (РПИ – рентгеновское переходное
излучение).
   c). Испущенное "вперед" излучение распространяется под малыми
                                                                  1  ω 0 2  2 1
                                                                                     1

углами к направлению движения частицы:                   < θ > =  2 +    ~ .,
                                                                  γ   ω     γ
              Мс 2
т.е. < θ> ~        .
               Е
   d). Интенсивность излучения, т.е. число фотонов на границу
раздела очень мала:
~ 2/3· α·z2 ≈0,5% ·z2.
      Эти свойства рентгеновского переходного           излучения
(~1/γ, ∆Е ~ γ z ) используются для идентификации частиц высоких
               2

энергий при γ > 103, т.е. когда применение других методов
затруднительно. Однако, следует отметить и отрицательные стороны
РПИ: очень большие флуктуации        и    малую     интенсивность
излучения. Низкая абсолютная интенсивность РПИ привела к
необходимости использовать слоистые или пористые радиаторы.
      Слоистый радиатор состоит из нескольких сотен тонких (5-100
мкм) слоев легкого вещества (Li, Be, лавсан и др.) вперемежку с
воздушными промежутками (или вакуумом) в 0,1 – 2мм. При этом
существует определенное расстояние и внутри плотного вещества и в
промежутке, необходимое       для   возникновения     переходного
излучения, – зона формирования. Дело в том, что характерной
особенностью переходного излучения из стопки пластин является
интерференция излучения на двух границах одной пластины, а также
от различных пластин, зависящая от материала пластин, частоты


                                      - 57 -