Полная версия

Главная arrow Математика, химия, физика arrow ДИФРАКЦИОННЫЙ СТРУКТУРНЫЙ АНАЛИЗ

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>

Применение синхротронного излучения для структурного анализа кристаллов

Открытие синхротронного излучения

Синхротронное излучение (СИ) - это электромагнитное излучение ультрарелятивистских электронов (позитронов), ускоряемых в циклических ускорителях. Если смотреть шире, то это излучение заряженных частиц, движущихся по криволинейным траекториям, так как и это соответствует ускорению. То, что ускоряемый заряд излучает, известно давно, еще с XIX века. Особый интерес к излучению ускоряемых заряженных частиц появился в сороковых годах XX века из-за предельной энергии электронов, достижимой в бетатронах.

Еще в 1944 году Д.Д.Иваненко и И.Я.Померанчук опубликовали статью, в которой показали, что потери на магнитотормозное излучение в циклическом ускорителе пропорциональны четвертой степени энергии, до которой ускорены электроны. Первоначально это явление называлось “светящийся электрон”. Но в работе Иваненко и Померанчу- ка не говорилось, в какой области спектра излучает светящийся электрон.

Американский физик Д.Блюитт попытался обнаружить СИ на синхротроне на 80 МэВ фирмы “Дженерал Электрик”, однако неправильно оценил спектральное распределение и искал излучение в СВЧ-области. На том же синхротроне несколько позже (в 1947 году) аспирант Х.Поллака Флойд Хабер при проведении профилактических работ на камере ускорителя (в одном месте было снято металлизированное непрозрачное покрытие стеклянной камеры ускорителя) впервые визуально наблюдал излучение, испускаемое электронами при их движении по окружности в магнитном поле в камере ускорителя. Излучение наблюдалось в виде яркого светового пятна на фоне камеры синхротрона, отчетливо видимого при дневном свете. Так впервые экспериментально был открыт “электронный свет”. Так как это излучение впервые наблюдалось на синхротроне, оно получило название синхротронного.

Учет эффекта Доплера дает смещение максимума излучения в область высоких частот (по отношению к частоте вращения электрона на орбите со0 = с/2пЯ, где с - скорость света, Я - радиус орбиты электрона) и даже для такой машины (80 МэВ) максимум уходит в область вакуумного ультрафиолета, а для современных синхротронов и накопителей - в рентгеновскую область и область у-излучения.

В 1948 году появилась работа А.А.Соколова и Д.Д.Иваненко по спектральному и угловому распределению СИ (а годом позже - в 1949 году - независимо аналогичная работа Ю.Швингера). Именно в этих работах приведена формула для расчета спектральных и угловых характеристик СИ, использующаяся и сейчас. Следующим этапом было экспериментальное исследование свойств СИ и проверка теории. В 1956 году была опубликована работа П.Гартмана и Д.Томбу- ляна по экспериментальному исследованию спектральных и угловых характеристик ультрафиолетового излучения Кор- нельского синхротрона (США) на 300 МэВ. В эти же годы поляризационные характеристики СИ активно исследуют физики Московского университета (О.Ф.Куликов и другие).

С начала 60-х годов началось использование СИ в эксперименте, сначала в атомной спектроскопии, а вскоре и в физике твердого тела. С 1967 года в совместных работах

Московского университета и Физического института АН СССР (ФИАН) синхротронное излучение начали применять как в спектроскопии твердого тела, так и для исследования высокоэнергетического возбуждения люминесценции. На синхротроне ФИАН на 680 МэВ С-60 был построен первый в России вакуумный ультрафиолетовый канал СИ.

 
<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>