Ослабление - пучок
Cтраница 4
Ослабление пучка нейтронов происходит за счет двух основных процессов: а) истинного поглощения из-за потери энергии во время столкновений с ядрами ( это поглощение заметно тем сильнее, чем с более легким ядром происходит соударение), б) ослабления пучка вследствие рассеяния, происходящего из-за удаления нейтронов из пучка в результате столкновений с ядрами. [46]
Дж), полученная для фотонного пучка, проходящего через свинец, показана на рис. 7.1. Там же штриховыми кривыми представлены зависимости от Дсо / mc2 для т.ф. Лк и Лп - Видно, что при относительно невысоких энергиях фотонов основным процессом, приводящим к ослаблению пучка, является фотоэффект. При более высоких энергиях фотонов ( в данном случае при 1 / ш / / лс2 10) преобладает эффект Комптона, а при еще более высоких энергиях ( при до) / тс210) основным становится эффект рождения электронно-позитронных пар. Последний эффект имеет энергетический порог снизу: ясно, что фотон не может превратиться в электронно-позитронную пару, если его энергия меньше суммы энергий покоя электрона и позитрона. [47]
Ослабление интенсивности J с точки зрения потока фотонов означает, что число фотонов в пучке уменьшается. Ослабление пучка света может быть связано с рассеянием фотонов или их поглощением. Обозначим вероятность поглощения однофотонного потока на одном поглощающем центре через а, число поглощающих центров в единице объема через N. В слое толщиной dx содержится Ndx поглощающих центров. [48]
Ослабление интенсивности J с точки зрения потока фотонов означает, что число фотонов в пучке уменьшается. Ослабление пучка света может быть связано с рассеянием фотонов или их поглощением. Обозначим вероятность поглощения однофотонного потока на одном поглощающем центре через а, число поглощающих центров в единице объема через N. В слое толщиной dx содержится N dx поглощающих центров. [49]
В то время как а-ча-стицы или водородные частицы определенной энергии имеют сравнительно однородную длину пробега в веществе, число у-фотонов, пронизывающих слой вещества, непрерывно уменьшается. Ослабление пучка однородного у-излучения при прохождении сквозь материю происходит по экспоненциальному закону, у-фотон отдает свою энергию не постепенно в многочисленных столкновениях, как а - или - частица, а в одном акте соударения, вероятность которого на каждом участке пути одинакова. Величину pt называют коэфициентом ослабления. [50]
Сечение поглощения излучения, как правило, значительно больше эффективного ( вследствие тушения) сечения флуоресценции или сечения комбинационного рассеяния. Следовательно, ослабление пучка настроенного на определенный переход лазерного излучения служит чувствительным методом оценки средней плотности данного компонента. Чтобы отделить интересующее нас поглощение молекулы от поглощения, вызванного другими причинами, часто пользуются дифференциальным методом. В этом случае выбирают две частоты: одну - совпадающую с центром линии, относящейся к полосе поглощения, другую - сдвинутую на крыло этой линии. Отсутствие пространственного разрешения и слабая чувствительность инфракрасного детектора являются основными недостатками этого метода. [51]
Так как Av / v пропорционально величине h, то важную роль играет расстояние по высоте между источником и поглотителем. Чтобы избежать ослабления пучка из-за поглощения в воздухе, источник и поглотитель были помещены в пластмассовый цилиндр, наполненный гелием. В первых опытах встретилось затруднение, так как обнаружились нерегулярные смещения частоты источника относительно частоты поглотителя. Однако вскоре было выяснено, что эти смещения обусловлены колебаниями разности температур между источником и поглотителем, которые в свою очередь вели к расстройству резонанса вследствие квадратичного эффекта Допплера. Расчет показал, что флуктуация температуры в 1 должна вызвать смещение почти равное гравитационному эффекту. После того, как причина незакономерных колебаний была установлена, начали контролировать температуры источника и поглотителя и вносить соответствующие поправки. [52]
Экспоненциальный множитель в уравнении ( 73) может бытьг очевидно, представлен, как произведение двух экспоненциальных множителей, каждый из которых следует из закона Бэра. Один из них характеризует ослабление пучка, падающего на рассматриваемый элемент объема, а другой - ослабление характеристической линии, выходящей из этого элемента. Слой покрытия всегда так тонок, что Q1 и 92 можно считать постоянными по всей толщине слоя. Наконец, можно принять, что измеренная детектором интенсивность всегда будет пропорциональна интенсивности источника. Точное рассмотрение этой задачи было бы очень сложно; поэтому стоит посмотреть, чего можно достигнуть с помощью простых соотношений, полученных выше. [53]
 |
Зависимость коэффициентов поглощения от энергия. [54] |
В - свинце образование пар становится доминирующим при Ао5 Мэв. В отличие от него в алюминии ослабление пучка у-лу-чей в широком интервале энергий 0 05 МэвЛы15 Мэв почти целиком обусловливается комптон-эф-фектом. При Й ( о0 5 Мэв поглощение у-лучей в свинце происходит главным образом за счет фотоэффекта; в алюминии же фотоэффект играет заметную роль только при совсем малых энергиях Ясо50 кэв. [55]
Знак минус указывает на то, что интенсивность уменьшается. Коэффициент пропорциональности ц, характеризующий степень ослабления пучка при прохождении через данное вещество, называется линейным коэффициентом ослабления. [56]
Выделенные селектором пучки нейтронов характеризуются - определенной энергией, что позволяет определить сечение захвата и сечение рассеяния ряда веществ как функции этой энергии. Полное сечение может быть найдено по ослаблению пучка нейтронов с помощью фильтров из исследуемого вещества. [57]
Страницы: 1 2 3 4