Метод каналирования (туннелирования) заряженных частиц. Общие положения
Каналирование - движение заряженных частиц внутри монокристалла вдоль «каналов», образованных параллельными рядами атомов или плоскостей. Каналирование заряженных частиц было предсказано М.
Т. Робинсоном (М. Т. Robinson) и О. С. Оэном (О. S. Оеn) в 1961 и обнаружено в 1963 г. Различают аксиальное и плоскостное каналирование заряженных частиц. Аксиальное каналирование заряженных частиц наблюдается, когда пучок быстрых заряженных частиц падает на монокристалл под малым углом к одной из кристаллографических осей. При этом положительно заряженная быстрая частица (например, протон), приближаясь к одной из цепочек атомов, параллельных кристаллографической оси, в результате серии последовательных актов слабого рассеяния на упорядочение расположенных атомах как бы плавно искривляет свою траекторию, так что наблюдается почти зеркальное отражение частицы от цепочки (J1 = J2, рис.1.1, кривая а). Из теории следует, такого рода «зеркальность» наблюдается при J1 < Jл , где Jл – так называемый угол Линдхарда, который определяется соотношением:
Рис. 1.1. Траектория заряженных частиц в кристалле при угле падения на грань кристалла J1 < Jл (кривая а) и при (J1 > Jл (кривая б).
Здесь Z1e, Z2e - заряды движущейся частицы и ядра атома монокристалла, e - энергия частицы, l - расстояние между соседними атомами в цепочке. При таком движении частица в течение всего времени удерживается вдали от ядер, находящихся на оси цепочки. При увеличении J1 до значений J1>Jл характер движения изменяется. Частица может испытывать близкие столкновения с ядрами, в результате которых она рассеивается на большой угол (кривая б) и далее движется так же, как в неупорядоченной среде. Угол Jл составляет величину порядка долей градуса.
Рис.1.2. Плоскостное каналирование
Рис.1.3. Зависимость числа зарегистрированных частиц N – продуктов реакции от угла J1 между кристаллографической осью и направлением падающего пучка. 1.
Еще по теме Метод каналирования (туннелирования) заряженных частиц. Общие положения:
- Список вопросов по курсу Водород в металлах
- Метод каналирования (туннелирования) заряженных частиц. Общие положения