Экспериментальное исследование параметрического рентгеновского излучения в порошках тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.07, кандидат наук Клюев Александр Сергеевич

• Клюев Александр Сергеевич
• кандидат наук
• 2021

Оглавление диссертации кандидат наук Клюев Александр Сергеевич

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. Сравнение процессов дифракции реальных и виртуальных фотонов

1.1 Общие элементы экспериментальной установки

1.2 Экспериментальная установка для регистрации дифракции рентгеновского излучения

1.3 Экспериментальная установка для регистрации ПРИ

1.4 Порошковая мишень

Глава 2. Сравнение ПРИ и дифракции рентгеновского излучения

Глава 3. ПРИ из алмазных порошков с различным размером зёрен

3.1 Эксперимент

3.2 Результаты и обсуждение

Глава 4. ПРИ из порошков под углом 180°

4.1 ПРИ из вольфрамового порошка под углом 180°

4.2 ПРИ из наноразмерных алмазных порошков

4.3 ПРИ из порошка никеля

4.4 ПРИ из порошка платины

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

ПРИ - Параметрическое рентгеновское излучение

ПТИ - Поляризационное тормозное излучение

ХРИ - Характеристическое рентгеновское излучении

ВОПГ - Высокоориентированный пиролитический графит

ДШИ - Дифрагированное широкополосное излучение

ДПИ - Дифрагированное переходное излучение

ДТИ - Дифрагированное тормозное излучение

ТИ - Тормозное излучение

РЭМ - растровый электронный микроскоп

ПЭМ - Просвечивающий электронный микроскоп

ВВЕДЕНИЕ

В ходе взаимодействия заряженных частиц с конденсированными средами, в числе прочего, генерируется электромагнитное излучение. Различают различные виды излучения в зависимости от характера взаимодействия, например характеристическое, тормозное, переходное, параметрическое, синхротронное, ондуляторное и пр. [1-2] Как правило, различные виды излучения отличаются спектрально-угловыми распределениями и условиями генерации. Спектры различных видов излучения находится в широких границах от длинноволнового радиодиапазона до гамма излучения. Большинство видов излучения, генерирующегося в веществе, имеют поляризационную природу и зависит как от свойств среды, так и от Лоренц-фактора налетающей заряженной частицы у, безразмерной величины, возрастающей от 1 до бесконечности при росте скорости частицы 0 до с (с - скорость света в вакууме).

Один из механизмов образования излучения предполагает, что излучение формируется при ускорении заряженной частицы. Если излучение возникает при торможении в среде атомами среды, то его называют тормозным [3]. При отклонении магнитным полем релятивистской частицы возникает синхротронное излучение [4-5]. Для генерации когерентного синхротронного излучения используют специальные устройства - ондуляторы, а излучение называется ондуляторным [6-7]. В сравнении с ондуляторным излучением также следует отметить излучение при каналировании частицы в кристалле, имеющее аналогичные особенности [8].

Кроме излучения при ускорении, заряженная частица может излучать и при движении без ускорения. Данное явление было экспериментально обнаружено в 1934 году, тогда оно не имело объяснения. Условия для данного вида излучения были установлены позже, для этого необходимо, чтобы фазовая скорость частицы была выше скорости света в данной среде [9-11]. В настоящее время данное излучение называется излучением Вавилова-Черенкова, хорошо изучено и имеет

множество прикладных применений, особенно в области разработки устройств для диагностики пучков заряженных частиц.

В 1945 году В. Л. Гинзбургом и И. М. Франком было предсказано существование ещё одного вида излучения [12]. Оно получило название переходного из-за того, что возникает при прохождении заряженной частицей границы двух сред с различной диэлектрической проницаемостью.

Экспериментально переходное излучение было обнаружено в 1958 году в Ереванском физическом институте. Излучение наблюдается по обе стороны от границы двух сред и частота излучения по ходу движения частицы имеет более широкий спектр, чем излучение назад [13].

В настоящей работе будет изложено исследование, посвящённое ещё одному виду излучения, параметрическому рентгеновскому излучению (ПРИ). Данный вид излучения имеет поляризационную природу и является когерентной составляющей поляризационного тормозного излучения (ПТИ). ПТИ излучается электронами атомов материала мишени вследствие поляризации атомов кулоновским полем падающей заряженной частицы [14-15]. Вклад ПТИ в общий спектр тормозного излучения наблюдался в экспериментах с ионами в качестве падающих заряженных частиц [16], на свободных атомах [17], в экспериментах с быстрыми электронами, падающими на твёрдые мишени [18-19]. Стоит отметить, что слово "поляризационный" не означает, что излучение поляризовано, также спектрально -угловое распределение ПТИ сильно отличается от ТИ [20]. В данном случае слово "поляризационный" означает, что излучение образуется в результате поляризации атомов среды под воздействием кулоновского поля налетающей частицы. Следует упомянуть, что ПРИ в некоторых работах имеет другие названия [21-24].

В 1957 году появились первые теоретические предсказания существования ПРИ [25]. В работе рассматривали излучение, генерируемое частицей при прохождении периодической среды, конкретнее, периодически расположенных пластин с одинаковой диэлектрической проницаемостью. В ходе развития этой теории было показано, что для получения излучения необходимо, чтобы в разных точках среды образовывались фотоны, которые когерентны друг другу [26-27].

Далее была дополнительно учтена дифракция фотонов на плоскостях монокристалла, где образуется излучение [28-29]. Оказалось, что в геометрии Брегга энергия излучения зависит от параметров кристалла и геометрии эксперимента, а ширина спектральной линии обратно пропорциональна Лоренц-фактору.

В работах в основном рассматривали взаимодействие налетающей частицы со средой как процесс рассеяния виртуальных (псевдо-) фотонов кулоновского поля налетающей частицы на электронах атомов мишени. В дальнейших работах, посвящённых ПРИ было исследовано теоретически и экспериментально излучение, возникающее при взаимодействии налетающих быстрых электронов с кристаллами [30-31], мозаичными кристаллами [32] и поликристаллическими средами [33-35]. Во всех этих средах кристаллиты ориентированы строго упорядоченно или приближены к идеальному кристаллу, что определяется мозаичностью.

Данная работа посвящена исследованию различных свойств ПРИ, образующегося при взаимодействии быстрых электронов с мишенями, в которых кристаллиты ориентированы случайным образом, а именно, рассматриваются порошковые мишени с различным размером зёрен. Также приводится сравнение механизмов дифракции свободных фотонов рентгеновского излучения и виртуальных (псевдо-) фотонов кулоновского поля налетающей заряженной частицы.

Представленные исследования являются закономерным продолжением работ по исследованию ПРИ, проводимых с 1994 года в МНОЛ Радиационной физики НИУ "БелГУ" и Лаборатории электромагнитных взаимодействий Физического института им. П. Н. Лебедева РАН (ФИАН).

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Экспериментальное исследование параметрического рентгеновского излучения в порошках»

Актуальность темы

Исследования свойств ПРИ занимают важное место в науке благодаря тому, что имеют потенциал для применения в качестве источников излучения в широком

спектральном диапазоне, а также для исследования атомной структуры конденсированных сред. Процесс поляризации атомов при воздействии на них налетающих заряженных частиц лежит в основе нескольких видов излучения, в том числе ПРИ. Так как поляризованные атомы воздействуют друг на друга, то наблюдаемое излучение является коллективным откликом на воздействие налетающей заряженной частицы, а значит, параметры излучения зависят от взаимного расположения атомов и величины заряда электронных оболочек. По этой причине данное излучение хорошо подходит для изучения структуры вещества.

Степень разработанности темы

Экспериментально ПРИ впервые наблюдалось на синхротроне Сириус (Сибирский резонансный импульсный ускоритель) в Томском политехническом институте в 1985 году. Тогда налетающие электроны с энергией 900 МэВ взаимодействовали с монокристаллической алмазной мишенью толщиной 350 мкм, угол между вектором скорости заряженных частиц и направлением распространения излучения, регистрируемого детектором, (угол наблюдения) равнялся 90 градусов, эксперимент был поставлен в геометрии Брегга и ожидалось, что сигнал ПРИ будет иметь энергию 6,96 кэВ [36-37].

Далее исследование этого вида излучения стало развиваться в различных странах: в США [38-40], в Японии [41], в Германии [42], во Франции [43], в Армении [44] и на Украине [45-48]. Основной причиной такого интереса стало изучение возможности разработки на основе ПРИ квазимонохроматического источника рентгеновского излучения с плавно перестраиваемой спектральной линией.

В 1998 году в работе [49] было рассмотрено поляризационное тормозное излучение быстрых электронов в поликристаллах. Было обнаружено, что это излучение зависит от параметров решётки и геометрии эксперимента, а в 1999 году

был проведена проверка теории в эксперименте с фольгой из алюминия, на которую налетали электроны с энергией 2,4 МэВ при угле наблюдения 90 градусов, сравнение полученных результатов с теорией [50] показало правильность подхода, применённого в работе [49]. Далее были проведены эксперименты с фольгами из А1, Си, М на электронном пучке с энергией 7 МэВ под углами 75, 83, 90 градусов [51-52].

Далее объектом исследования стали текстурированные поликристаллы, в них кристаллиты имеют преимущественную кристаллографическую ориентацию зёрен, обычно они обладают анизотропией свойств. В 2006 году были проведены эксперименты с текстурированной фольгой молибдена и электронами с энергией 150 МэВ под углами 11,27 и 25,89 градусов [53-54]. Было замечено, что на спектры ПРИ влияет ориентация поликристаллической мишени. Влияние текстуры было также продемонстрировано в работах [55-57]. Также можно выделить большое количество работ по данной тематике в этот период времени [58-69], в которых проводились наблюдение под различными углами, использовались налетающие заряженные частицы с энергиями от нескольких десятков кэВ до сотен ГэВ. В настоящее время работы по тематике продолжаются различными научными группами [70-77].

В современных работах одной из прикладных задач является создание рентгеновского источника с плавно перестраиваемой энергией, что возможно реализовать на основе ПРИ [78-82]. Значительных успехов в решении этой задачи добились в работах [83-84], где описывается действующий источник излучения на основе ПРИ.

Подавляющая часть источников квазимонохроматического рентгеновского излучения использует характеристическое излучение (ХРИ), синхротронное излучение (СИ) или лазеры на свободных электронах. Каждый из этих способов генерации имеет свои сильные и слабые стороны.

ХРИ возникает при переходе электронов атомных оболочек между различными энергетическими уровнями. Так как каждый элемент имеет свои значения энергий электронов на орбитах, то и совокупность разностей энергий

между уровнями у каждого элемента индивидуальная. Данное излучение проявляется в виде набора узких спектральных линий в диапазоне энергий от 10 эВ до 150 кэВ [85], остающимся у каждого элемента неизменным. Это значит, что данный тип излучения не подходит для создания источника с плавно перестраиваемой линией.

Источниками СИ являются синхротроны, вигглеры, ондуляторы. СИ возникает при движении заряженной частицы с ускорением и энергетический максимум излучения зависит от энергии частицы. Большим преимуществом СИ является высокая светимость, на несколько порядков выше, чем источники на основе ХРИ. Мощность излучения сильно зависит от массы частицы, она наибольшая для электронов и позитронов. Также телесный угол, в который сосредоточено излучение параллелен мгновенной скорости и имеет очень маленький телесный угол для быстрых частиц, порядка отношению массы покоя к энергии. Но СИ не состоит из узких спектральных линий, а имеет широкий спектр. Поэтому для его использования необходимо применение рентгеновской оптики. Для выделения каждой энергии из общего спектра нужно подбирать свой монохроматор. Также минусом является дороговизна, ведь для генерации СИ с энергией 10 кэВ необходимо накопительное кольцо для электронов порядка нескольких ГэВ.

Лазеры на свободных электронах являются источниками монохроматического рентгеновского излучения с плавно перестраиваемой линией. Моноэнергетический пучок электронов генерирует это излучение, попадая в ондулятор или вигглер, в результате образуется мягкое рентгеновское излучение. Меняя параметры ондулятора или пучка, можно изменять энергию излучения. В данном случае электроны синхронно излучают, что обеспечивает рентгеновские импульсы со свойствами лазерного излучения и очень высокой интенсивностью. В 2017 году был запущен Европейский рентгеновский лазер на свободных электронах на основе линейного ускорителя с максимальной энергией электронов 17,5 ГэВ. Таких установок единицы и они имеют очень высокую стоимость.

Так как параметры ПРИ почти не зависят от энергии налетающих заряженных частиц в релятивистском случае, а только от геометрии эксперимента и параметров решётки вещества мишени, то для получения энергий излучения порядка 10 кэВ подойдёт как источник электронов с энергией порядка сотен МэВ, так и десятков МэВ [86-87]

Также, можно использовать не мишень с известными параметрами для генерации излучения, а определять неизвестные параметры мишени по измеренному ПРИ. Такая возможность была рассмотрена теоретически в работах [88-89]. Такой же принцип используется в рентгеноструктурном анализе, однако методика, основанная на измерении ПРИ из мишени имеет определённые преимущества, являющиеся следствием разной природы излучения.

Рентгеноструктурный или рентгенодифракционный анализ основан на дифракции рентгеновских лучей на кристаллической решётке образца. Он позволяет определять как пространственную группу так и группу симметрии, размеры ячейки и её форму. Однако то, что излучение генерируется внешним источником, означает, что оно будет поглощаться как на входе в кристалл, так и на выходе. ПРИ же генерируется внутри кристалла, а это значит, что поглощается только на выходе из образца.

Так как взаимодействие с налетающими заряженными частицами является источником излучения, то и тот участок пути частицы, на котором излучение формируется, отличается от характерной области образования излучения, измеряемого в рентгенодифракционном анализе. Если для дифракции рентгеновских лучей характерный размер области порядка экстинкции, которая имеет порядок 10-100 нм, то характерный размер области, генерирующей ПРИ, определяется длиной ослабления, которая различна для различных энергий, но обычно лежит в пределах от единиц до сотен микрон.

На основе упомянутых особенностей методы изучения строения вещества на основе ПРИ являются более чувствительными, чем рентгенодифракционный анализ. Есть основания полагать, что учитывая технический уровень, возможно создание недорогих лабораторных установок небольших размеров.

Эти же заключения являются верными и для более узкого случая изучения порошковых образцов на основе измерения ПРИ при сравнении с порошковой рентгеновской дифракцией.

Также на основе ПРИ из известной мишени можно судить о параметрах пучка налетающих заряженных частиц. Исследования в этом направлении и возможности применения ПРИ в мониторинге пучков описаны в работах [90-92].

Настоящая работа посвящена продолжению исследований ПРИ из порошковых мишеней под действием налетающих быстрых электронов. Работа расширяет изучение ПРИ, рассматривается ранее неизученная область генерации ПРИ в средах, состоящих из кристаллитов с различным размером, особое внимание уделяется размерам меньшим, чем величина длины фотопоглощения.

Следующая часть работы посвящена сравнению механизмов дифракции реальных фотонов с дифракцией виртуальных (псевдо-) фотонов из порошковых мишеней.

Далее, проводится сравнительный анализ ПРИ, генерирующегося из алмазных порошков с разным размером зерна. Анализируются полученные в работе экспериментальные данные, которые сравниваются с существующими теориями.

Также в работе представлены данные, которые ещё требуют дополнительных исследований в части построения физико-математических моделей для их интерпретации.

Цели и задачи

Целью диссертационной работы является проведение комплексного экспериментального исследования свойств параметрического рентгеновского излучения (ПРИ), генерирующегося релятивистскими электронами в микро- и нано-дисперсных порошках.

В работе исследованы свойства ПРИ быстрых электронов из порошковых мишеней с различным размером зёрен. В ходе выполнения исследований были решены следующие задачи:

- Рассчитать параметры эксперимента, который позволит обнаружить различия пиков параметрического рентгеновского излучения из порошковых мишеней.

- Модернизировать экспериментальную установку «Рентген-1» для измерения ПРИ из порошковых мишеней с различным размером зерна.

- Разработать методику изготовления мишеней из наноразмерных порошков для измерения параметрического рентгеновского излучения.

- Измерить спектры параметрического рентгеновского излучения из порошковых мишеней.

- Проведение математической обработки полученных результатов, нахождение ошибок и фитирование полученных пиков для дальнейшего анализа.

- Сравнение полученных результатов с существующими моделями ПРИ.

Научная и практическая новизна полученных результатов

Научная значимость полученных результатов определяется впервые полученными экспериментальными результатами наблюдения ПРИ из порошковых мишеней с различным размером зёрен, что развивает существующие знания о механизме образования ПРИ. Поскольку ПРИ является результатом коллективного отклика упорядоченной атомной структуры, то ближний атомный порядок во многом определяет свойства излучения на масштабах атомной структуры порядка 10-100 нм. Данная особенность делает восприимчивыми спектрально-угловые характеристики ПРИ, генерирующегося в нанодисперсных поликристаллах и порошках, к параметрам структуры и размера зёрен. В данной связи в работе впервые зафиксировано ПРИ из наноразмерных порошковых

мишеней и произведён сравнительный анализ измеренных спектров ПРИ и дифракции рентгеновского излучения в мишенях с различным размером зёрен.

Практическая значимость работы определяется ценностью полученных результатов для разработки новых методов диагностики атомной и кластерной структуры конденсированных сред. Полученные результаты показали возможность использования ПРИ для измерения параметров атомной структуры конденсированных сред с упорядоченной и частично упорядоченной атомной структурой.

Методология и методы исследований

Все основные исследования были проведены на базе Отдела физики высоких энергий Физического института им П.Н. Лебедева РАН и Международной научно-образовательной лаборатории Радиационной физики НИУ "БелГУ". Эксперименты были проведены в ускорительном комплексе "ПАХРА" с использованием инжектора, микротрона С-25Р с энергией электронов 7 МэВ.

В экспериментальной части работы использовались апробированные методы ядерной физики и физики конденсированного состояния вещества. В частности, исследуемое излучение фиксировалось современными полупроводниковыми энергодисперсионными детекторами фирмы Amptek, которые хорошо себя зарекомендовали для решения подобных задач. Положение мишени контролировалось моторизированным гониометрами и линейными позиционерами Standa. Использовались современные методы автоматизации экспериментов и подавления фона. Параметры используемых мишеней контролировались на основе методов электронной микроскопии и рентгеноструктурного анализа.

Расчёты были проведены на основе известных физико-математических моделей ПРИ быстрых электронов, в основе которых кинематическая теория ПРИ.

Достоверность полученных результатов

Для повышения достоверности получаемых результатов перед проведением экспериментов были проведены измерения характеристик экспериментальной установки и используемого оборудования для минимизации влияния фона и инструментальных эффектов, негативно влияющих на проведение экспериментов.

Наблюдавшаяся в исследованиях повторяемость результатов, достоверная статистическая ошибка, использование сертифицированного оборудования и выполненные в условиях экспериментов калибровки в совокупности обеспечивают достоверность полученных результатов. Эксперименты могут быть воспроизведены, а полученные результаты не противоречат известным результатам в области исследований.

Выполнено сравнение измеренных спектров ПРИ с теорией на основе кинематической модели, с учётом фотопоглощения в образце, а также в веществе окон экспериментальной установки. Сравнение показало хорошее согласие по положению, форме и относительной интенсивности пиков ПРИ. Некоторые расхождения могут объясняться недостаточной статистикой.

Положения, выносимые на защиту:

1. Отношение выхода спектральных пиков ПРИ к выходу спектральных пиков дифракции рентгеновского излучения для порошковых мишеней при одинаковых угле наблюдения и семействе кристаллографических плоскостей уменьшается с ростом энергии пика.

2. Отношение выходов спектральных пиков ПРИ различно для различных размеров зёрен порошковых мишеней.

3. Спектральная ширина пиков ПРИ увеличивается при уменьшении размера зёрен порошковых мишеней.

Цель исследования

Проведение комплексного экспериментального исследования свойств параметрического рентгеновского излучения (ПРИ), генерирующегося релятивистскими электронами в микро- и нано-дисперсных порошках.

Объект исследования

Параметрическое рентгеновское излучение.

Предмет исследования

Спектрально-угловые характеристики ПРИ, генерирующегося релятивистскими электронами в порошковых мишенях с разным размером зерна.

Гипотезы

1. С уменьшением размеров наноразмерных порошков, спектральные пики параметрического рентгеновского излучения уширяются, при этом, для пиков с большей энергией данный эффект выражается более ярко.

2. Основное отличие механизмов дифракции виртуальных фотонов кулоновского поля заряженных частиц и свободных фотонов рентгеновского излучения состоит в длине пути, на котором реализуется механизм дифракции - для виртуальных фотонов дифракция реализуется на длине фотопоглощения, а для рентгеновского излучения на длине экстинкции.

Апробация работы

Результаты работы были опубликованы в 15 публикациях, а именно было опубликовано:

- 12 тезисов международных конференций и совещаний;

- 2 публикаций в рецензируемых изданиях, из них не менее 2, индексируемых Scopus и/или Web of Science;

- один патент на полезную модель.

Материалы работы были доложены на 8 международных конференциях и школах для молодых учёных [93-105]:

XLVII международная Тулиновская конференция по физике взаимодействия заряженных частиц с кристаллами, Москва, 30 мая - 1 июня 2017 г.; XLVII Школа ПИЯФ по физике конденсированного состояния (Школа ФКС-2017), Санкт-Петербург, 11-16 марта 2017 г.; 50-я Международная Тулиновская конференция по Физике Взаимодействия Заряженных Частиц с Кристаллами Москва, 25-27 мая 2021 г; XVI международной научно-практической конференции, Москва, 16 октября 2018 г.; XIII International Symposium "RREPS-19" Radiation from Relativistic Electrons in Periodic Structures, Belgorod, 15-20 September 2019; The 7th International Conference "Charged & Neutral Particles Channeling Phenomena Channeling 2016", SIRMIONE-DESENZANO DEL GARDA, Italy, September 25-30, 2016; XLIX международная Тулиновская конференция по физике взаимодействия заряженных частиц с кристаллами, Москва, 29 мая - 31 мая 2019 г; XLVII международной Тулиновской конференциипо физике взаимодействия заряженных частиц с кристаллами Москва 30 мая - 1июня 2017.

Основные публикации по результатам диссертационной работы [101-104]:

1. Klyuev, A.S. Diffraction of virtual and real photons / Klyuev, A.S. V.I. Alekseev, A.N. Eliseyev, E. Irribarra, I.A. Kishin, A.S. Kubankin R.M. Nazhmudinov and S.V. Trofymenko // Journal of Instrumentation. - 2020. - Vol. 15. - No 3. - P. C03009. - DOI 10.1088/1748-0221/15/03/C03009

2. В. И. Алексеев, А. H. Елисеев, A. C. Клюев, И. А. Кищин, А. С. Кубанкин, Р. М. Нажмудинов / Влияние размера зерен порошковых мишеней на спектры параметрического рентгеновского излучения релятивистских электронов // (2021) Краткие сообщения по физике ФИАН, 48 (2), стр. 9-16.

Зарегистрирован 1 патент [122]: 1. Пат. 199118 Рос. Федерация. МПК H05H 6/00 Кубанкин А. С., Кищин И. А., Клюев А. С., Нажмудинов Р. М., Каплий А. А., Шевчук О. Ю; № 2020116493; заявл., 20.05.2020; опубл. 17.08.2020, Бюл. № 23.

Личный вклад автора

Соискатель внёс основной вклад во все этапы работы: постановка задач, обзор научной и технической литературы, аналитические расчёты и компьютерное моделирование, необходимые для решения поставленных задач, разработка и испытание методик создания образцов, постановка и проведение экспериментов, обработка экспериментальных данных. Оформлению публикаций предшествовали коллективные обсуждения, тексты публикаций написаны в основном соискателем.

Связь работы с научными программами

В ходе работы над диссертацией автор участвовал в научном проекте государственного задания №2 FZWG-2020-0032 (2019-1569) по теме: «Исследование новых эффектов в процессах взаимодействия ускоренных заряженных частиц с веществом»

Структура и объем работы

Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы и сокращений. Объем диссертации - 88 страниц, включая 44 рисунка и 6 таблиц. Список литературы состоит из 121 наименований.

Содержание работы

В работе исследуется ПРИ, генерирующееся в мелкозернистых средах, особое внимание уделяется случаю, когда размер зёрен меньше длины фотопоглощения рассматриваемого диапазона энергий фотонов ПРИ. Работа преимущественно имеет экспериментальный характер, проводятся измерения спектрально-угловых характеристик ПРИ, генерирующегося релятивистскими электронами, взаимодействующими с различными мишенями. Выполненные измерения спектров ПРИ позволили сравнить полученные данные с существующими теоретическими моделями и выявить ряд зависимостей.

В первой главе диссертации приведено описание экспериментальной установки, на которой выполнена экспериментальная часть работы, а также описан подход к изготовлению порошковых мишеней.

Экспериментальная установка состоит из следующих основных частей: микротрон с магнитооптическим вакуумным каналом транспортировки пучка электронов к мишени; рентгеновская трубка; мишенная камера гониометр; спектрометрическая система; порошковая мишень.

Источником релятивистских заряженных частиц являлся микротрон, находящийся в Лаборатории электромагнитных взаимодействий Физического института им. П. Н. Лебедева РАН (ФИАН) и являющийся инжектором синхротрона "ПАХРА". Микротрон генерирует пучок электронов со следующими характеристиками:

- энергия электронов 7 МэВ;

- частота импульсов 50 Гц;

- длительность импульсов 1-4 мкс;

- ток электронов в импульсе до 40 мА;

- скважность с учётом банчевой структуры 50 000.

Общая схема экспериментальной установки представлена на Рисунке 1.

Рисунок 1 - Экспериментальная установка: 1) микротрон, 2) первый поворотный магнит, 3) второй поворотный магнит, 4) третий поворотный магнит, 5) мишенная камера, 6) квадрупольные линзы, 7) корректор, 8) углеродные коллиматоры 3 мм, 9) детекторы, 10) свинцовая защита, 11) пропорциональная камера, 12) шиберная задвижка, 13) цилиндр Фарадея, 14) гониометр, 15) магнитный фильтр, 16) свинцовый коллиматор.

В электронный провод от микротрону в синхротрон установлено ответвление и поворотный магнит, которым в том числе регулировался и ток пучка. Пучок транспортировался в камеру с использованием трёх поворотных магнитов и двух пар квадрупольных линз. Такая форма электронного провода нужна для установки детекторов в направлении обратном вектору скорости заряженных частиц. Интенсивность электронного пучка имеет в профиле вид гауссиана и симметричен относительно оси пучка. Ширина на полувысоте (полуширина) этого гауссиана в месте нахождения мишени составляла 4 мм в диаметре.

Также, между первым и вторым поворотными магнитами установлены два углеродных коллиматора с апертурой 5 мм. Они находились на расстоянии 1,2 м друг от друга, один сразу после первого поворотного магнита, второй прямо перед вторым.

В экспериментах с использованием электронного пучка, его интенсивность и положение контролировалось с помощью пропорциональной камеры, перед которой была установлена пластина оргстекла толщиной 5 мм для экранирования от характеристических линий меди, из которой состоит сетка газонаполненной пропорциональной камеры.

Мишенная камера позволяла регистрировать излучение под углами 180 и 150 градусов и геометрии Брегга. Гониометр имел точность не хуже 0,01 градуса и был установлен на линейные трансляторы, которые позволяли вводить порошковую мишень под пучок.

Для исследований дифрагированного излучения использовалась та же камера и та же совокупность устройств, но часть канала после третьего поворотного магнита была удалена. На её место устанавливалась рентгеновская трубка Oxford apogee 5000 с вольфрамовым анодом, на которой устанавливался ток 0,3 мА и напряжение 25 кэВ и 0,300 мА соответственно. На входном фланце находился свинцовый коллиматор с апертурой 2 мм и толщиной 0,5 см. Рентгеновский пучок засвечивал область мишени радиусом 8 мм.

Детектором, установленным под углом 150 градусов был полупроводниковый кремниевый детектор Amptek X-123 FAST SDD, который

позволяет обрабатывать поток излучения с загрузкой до 106 фот/с. Спектр ПРИ сосредоточен в диапазоне энергий от 1 кэВ до 10 кэВ в виде набора пиков, шириной порядка 100 эВ. В данном диапазоне энергетическое разрешение детектора имеет величину от 150 эВ до 230 эВ.

Подробнее установка описана в работе [109].

Во второй главе диссертации представлено описание экспериментов по измерению спектральных характеристик дифракционного сигнала, образующегося при взаимодействии со средой реальных и виртуальных фотонов. В качестве мишени рассматривается вольфрамовый порошок с различными размерами зёрен.

В релятивистском случае, когда скорость налетающих электронов близка к скорости света, кулоновское поле электронов значительно деформируется, вытягиваясь в поперечном направлении по отношению к направлению движения электронов, что делает более эффективным взаимодействие электрона с атомами среды. Для упрощения описания процессов взаимодействия электрона с веществом поле электрона рассматривается в виде набора независимых волн с широким спектром, данный набор называется полем виртуальных (псевдо-) фотонов, а сам метод носит название «метод виртуальных фотонов» [105-107]. В рамках данного метода рассматриваются процессы рассеяния и поглощения таких частиц в приближении реальных фотонов. В частности, ПРИ рассматривается как дифракция виртуальных (псевдо-) фотонов на кристаллической решётке [108], при этом, электрон является источником поля виртуальных фотонов.

Спектрально-угловые характеристики ПРИ зависят от Лоренц-фактора налетающих частиц, размера зерна мишени, параметров элементарной ячейки и заряда ядра атома. Характеристики дифрагированного излучения, образующегося при взаимодействии свободных фотонов с веществом, также зависят от этих параметров и спектры обоих излучений близки в случае, если угловое распределение рентгеновского пучка близко к распределению виртуальных фотонов кулоновского поля налетающих заряженных частиц.

Порошковая мишень была разработана исходя из двух особенностей проведения измерений:

- мишень должна минимально поглощать ПРИ, генерирующееся в порошке;

- в составе конструкционных элементов мишени не должно присутствовать элементов, генерирующих сигнал в области измерений, особенно ХРИ.

Таким образом, в качестве основных конструкционных материалов использовались оргстекло и майлар.

Для проведения экспериментов специально была разработана мишень, состоящая из следующих элементов: корпус, окна и порошок. Корпус изготавливался из листа оргстекла толщиной 1 мм, в котором прорезались отверстия для крепления к гониометру, калибровки положения пучка и области, которая заполнялась порошком. Область для порошка имела прямоугольную форму с размерами 9 мм на 23 мм. Сначала с одной стороны этого отверстия клеилась майларовая плёнка толщиной 25 мкм (используемый клей не содержит примесей тяжёлых элементов). Далее, на наклеенное окно помещался порошок, после чего область для порошка заклеивалась герметично с другой стороны такой же майларовой плёнкой. Выполненный элементный анализ показал, что конструкция не содержит элементов тяжелее кислорода.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Клюев Александр Сергеевич, 2021 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Амусья, М. Я. Поляризационное тормозное излучение частиц и атомов / М. Я. Амусья, В. М. Буймистров, Б. А. Зон и др. - М.: Наука, 1987. - 334 с.

2. Потылицын, А.П. Излучение электронов в периодических структурах/ А.П. Потылицын. - Томск: НТЛ, 2008. - 280 с.

3. Зоммерфельд, А. Строение атома и спектры / А. Зоммерфельд: в 2-х томах.

- М.: Гос. изд-во техн.-теорет. лит., 1956

4. Арцимович, Л. Ф. Излучение быстрых электронов в магнитном поле / Л. Ф. Арцимович, И. Я. Померанчук // Журн. эксперимент. и теорет. физики. -1946. - Т. 16. - № 5. - С. 379-389.

5. Тернов, И. М. Синхротронное излучение / И. М. Тернов // Успехи физ. наук.

- 1995. - Т. 165. - № 4. - С.429-456.

6. Бессонов, Е.Г. Ондуляторные и лазерные источники мягкого рентгеновского излучения / Е.Г.Бессонов, А.В. Виноградов // УФН. - Т. 159. - №.1.

- С. 143 -154

7. Алферов, Д.Ф. Излучение релятивистских электронов в магнитном ондуляторе / Д.Ф. Алферов , Ю.А. Башмаков, П. А. Черенков // УФН. -1989.- Т. 157.

- С.389-436.

8. Базылев, В.А. Электромагнитное излучение каналированными в кристалле частицами/ В.А. Базылев, Н.К. Жеваго //УФН.-1979.- Т.127. - С.529-531.

9. Cherenkov, P.A. Visible radiation produced by electrons moving in a medium with velocities exceeding that of light / P.A. Cherenkov // Physical Review. -1937. -Vol.52. -P.378.

10. Tamm, I.E. Coherent radiation of a fast electron in a medium/ I.E. Tamm, I.M. Frank // Dokl. Akad. Nauk. SSSR -1937. - Vol.14. - №3 - P.107-112.

11. Tamm, I.E. Radiation emitted by uniformly moving particles/ I.E. Tamm // J. Phys. USSR. - 1939. - Vol.1-P.439.

12. Гинзбург, В. Л. Излучение равномерно движущегося электрона, возникающее при его переходе из одной среды в другую (рус.)/ В.Л. Гинзбург, И.М. Франк // ЖЭТФ. — 1946. — Т. 16. — С. 15.

13. Гарибян, Г.М. Черенковское и переходное излучения частицы, пролетающей через пластину/ Г.М. Гарибян // Изв. АН АрмССР, сер. физ.-мат. наук. - 1959. - Т. 12. - №. 3. -С. 49—55.

14. Astapenko, V. A. Polarization Bremsstrahlung on Atoms, Plasmas, Nanostructures and Solids. / V. Astapenko // . (2013) . 10.1007/978-3-642-34082-6

15. Williams, S. New Developments in Photon and Materials Research, Chapter 3: "Polarizational Bremsstrahlung: A Review"/ S. Williams // Jang, Joon. (2013). New Developments in Photon and Materials Research.

16. Ishii, Keizo "Continuous X-rays produced in light-ion-atom collisions".// Ishii, Keizo / Radiation Physics and Chemistry. Elsevier BV. 75 (10): 1135-1163.

17. Portillo, Sal; Quarles, C. A. (2003-10-23). "Absolute Doubly Differential Cross Sections for Electron Bremsstrahlung from Rare Gas Atoms at 28 and 50 keV"// Sal Portillo, C. A Quarles /. Physical Review Letters. American Physical Society (APS). 91 (17): 173201

18. Astapenko, V. A "Measurement of the polarization bremsstrahlung of relativistic electrons in polycrystalline targets"// V. A. Astapenko;, A. S. Kubankin;, N. N. Nasonov;, V. V. Polyanskii;, G. P. Pokhil;, V. I. Sergienko;, V. A Khablo./. JETP Letters. Pleiades Publishing Ltd. 84 (6): 281-284.

19. Williams, Scott "Absolute bremsstrahlung yields at 135° from53-keVelectrons on gold film targets".// Scott Williams, C. A Quarles. / Physical Review A. American Physical Society (APS). 78 (6): 062704.

20. Gonzales, D. "Angular distribution of thick-target bremsstrahlung produced by electrons with initial energies ranging from 10 to 20 keV incident on Ag".//D. Gonzales, B. Cavness, S Williams / Physical Review A. American Physical Society (APS). 84 (5): 052726. arXiv:1302.4920

21. Potylitsyn, A.P. Diffraction Radiation from Relativistic Particles// A.P. Potylitsyn, M.I. Ryazanov, M.N. Strikhanov, A.A. Tishchenko, /, Springer, Berlin Heidelberg, 2010.

22. Baryshevsky, V.G., Parametric X-rays radiation in crystals: theory, experiments and applications // V.G. Baryshevsky, I.D. Feranchuk, A.P. Ulyanenkov / Springer Berlin Heidelberg, 2005

23. Файнберг, Я.Б., О параметрическом рентгеновском излучении быстрых заряженных частиц в периодических средах // Я.Б Файнберг, Н.А. Хижняк / ЖЭТФ.

- 1957. - Т.32. - №4. - с 883 - 885.

24. Тер - Микаэлян, М.Л. Влияние среды на электромагнитные процессы при высоких энергиях // М.Л Тер - Микаэлян / Ереван, Издательство АН Армянской ССР,1969.

25. Файнберг, Я.Б., О параметрическом рентгеновском излучении быстрых заряженных частиц в периодических средах // Файнберг Я.Б, Хижняк Н.А. / ЖЭТФ.

- 1957. - Т.32. - №4. - с 883 - 885.

26. Гостищев, Н.А. Угловая зависимость положения когерентного пика в спектре поляризационного тормозного излучения релятивистских электронов в поликристалле / Н.А. Гостищев, А.С. Кубанкин, Н.Н. Насонов, В.И. Сергиенко, В.А. Хабло // Письма в ЖТФ. - 2008. - Т.34. - вып. 17, 12 сентября..

27. Ter-Mikaelian, M. High-Energy Electromagnetic Processes in Condensed Media//M. Ter-Mikaelian / (Wiley-Interscience, NewYork, London, Sydney, Toronto, 1972).

28. Baryshevsky, V.G Parametric X-rays from ultrarelativistic electrons in a crystal: theory and possibilities of practical utilization// V.G. Baryshevsky, I.D. Feranchuk / J. Phys. France 44 (1983) 913-922.

29. Гарибян, Г.М., Ян Ши. Боковые пятна РПИ в кристаллах и их влияние на центральное пятно.// Г.М. Гарибян, Ян Ши./ ЖЭТФ. - 1972. - Т.63. - вып.4 .- с. 1198

- 1210.

30. Sones B., R. Danon Block X-ray imaging with parametric X-rays (PXR) from a lithium fluoride (LiF) crystal // B. Sones, R. Danon / Nucl. Instr. Meth. A. - 2006. - V. 560.P.589.

31. Adishchev, Yu. N. Detection of parametric X-ray radiation from moderately relativistic protons in crystals//. Yu. N. Adishchev, A. S. Artemov, S. V. Afanasiev et al./ JETP Lett. - 2005. - V. 81. - P.241.

32. Alexeyev, V. I. Observation of parametric X-ray radiation in an anomalous diffraction region // V. I. Alexeyev, A. N. Eliseyev, E. Irribarra, et al. /Physics Letters A. - 2016.-.380.- P. 2892-2896.

33. Nawang, S Parametric X-ray Study from Textured Molybdenum Polycrystal // S. Nawang, I. Endo, M. Iinuma et al./ Journal of the Physical Society of Japan. - 2006. -V. 75, №12. - P. 124705

34. Alexeyev, V. I Evolution of the characteristics of Parametric X-ray Radiation from textured polycrystals under different observation angles // V. I. Alexeyev, A. N. Eliseyev, E. Irribarra et al./ Physics Letters A. - 2018. - 382. - P. 503-506

35. Alexeyev, V. I Research of the polarization bremsstrahlung of relativistic electrons in polycrystalline targets Nuclear Instruments a. Methods in Phys.// . V.I. Alekseev A.N. Eliseev E.F. Irribarra I.A. Kishin A.S. Kubankin R.M. Nazhmudinov V.V .Polyanski V.I. Sergienko P.N. Zhukova / Research B. - 2015 - V. 342. - P. 47-51

36. Адищев, Ю.Н. Экспериментальное обнаружение параметрического рентгеновского излучения // Ю.Н. Адищев, В.Г. Барышевский, С. А. Воробьёв и др. / Письма ЖЭТФ. 1985. Т.41. С.295.

37. Baryshevsky, V.G Parametric X-rays from ultrarelativistic electrons in a crystal: theory and possibilities of practical utilization// V.G. Baryshevsky, I.D. Feranchuk / Phys. Lett. A, 110 (1985) 177-179

38. Fiorito, R.B. Observation of higher order parametric X-ray spectra in mosaic graphite and single silicon crystals //. R.B. Fiorito, D.W. Rule, X.K. Maruyama, K.L DiNova., S.J. Everston, M.J. Osborne, D. Sydner, H. Rietdyk, M.A. Piestrup, A.H. Ho /Phys. Rev. Lett. - 1993. - V.71. - P.704-707.

39. Fiorito, R.B. Parametric X-ray generation from moderate energy electron beams // Fiorito R.B., Rule D.W., Piestrup M.A., Qiang Li, Ho A.H., Maruyama X.K. /Nucl. Instr. Meth. B. - 1993. - V.79. - P.758-7610.

40. Fiorito, R.B. Polarized angular distributions of parametric x radiation and vacuum-ultraviolet transition radiation from relativistic electrons// Fiorito R.B., Rule D.W., Piestrup M.A, Maruyama X.K., Silzer R.M., Skopik D.M., Shchagin A.V./Phys. Rev. E. - 1995. - V.51. - P.708-720.

41. Asano, S. How intense is parametric x radiation? // Asano S., Endo I., Harada M., Ishii S., Kobayashi T., Nagata T., Muto M., Yoshida K., Nitta H./ Phys. Rev. Lett. -1993. - V.70. - P.3247-3250.

42. Freudenberger, J. Parametric X-Ray Radiation Observed in Diamond at Low Electron Energies // Freudenberger J., Gavricov V.P., Gallemann M., Genz H., Groening

L., Morokhovskii V.L., Morokhovskii V.V., Nething U., Richter A., Sellschop J.P.F., Shul'ga N.F. / Phys. Rev. Lett. - 1995. - V.74. - P.2487-2490.

43. Artru, X. Parametric X-rays and diffracted transition radiation in perfect and mosaic crystals// X. Artru, P. Rullhussen / Nucl. Instr.Meth. B. - 1998. - V.145. - P.1-7.

44. Авакян, Р.О. Экспериментальное исследование квазичеренковского излучения электронов с энергией 4,5 ГэВ в алмазе // Р.О. Авакян, А.Е. Аветисян, Адищев Ю.Н., Гприбян Г.М., Данагулян С. С., Кизогян О. С., Потылицын А.П., Тароян С.П., Элбокян Г.М., Янг Ши / Письма в ЖЭТФ. - 1987. - Т.45. - С.313-316.

45. Адейшвилли, Д.И. Экспериментальное обнаружение параметрического рентгеновского излучения / Д.И. Адейшвилли, С.В. Блажевич, В.Ф. Болдышев, Г. Л. Бочек, В.И. Витько, В.Л. Мороховский, Б.И. Шраменко /ДАН СССР. - 1988. -Т.289. - С.844-846.

46. Адейшвилли, Д.И. Влияние среды на электромагнитные процессы //Адейшвилли Д.И., Блажевич С.В., Бочек Г.Л., Кулибаба В.И., Лапко В.П., Мороховский В.Л., Фурсов Г.Л., Щагин А.В. / ПТЭ. - 1989. - Т.6. - С.4-7.

47. Мороховский, В.Л. Исследование свойства когерентности параметрического излучения// Мороховский В.Л., Щагин А.В. / ЖТФ. - 1990. -Т.60. - С.147-150.

48. Shchagin, A.V.A fine structure of parametric X-ray radiation from relativistic electrons in a crystal // A.V. Shchagin, V.I. Pristupa, N.A. Khizhnyak / Phys. Lett. A. -1990. - V.148. - P.485-499.

49. Nasonov, N.N. Collective effects in the polarization bremsstrahlung of relativistic electrons in condensed media // N.N. Nasonov / Nucl. Instrum. Methods Phys. Res., Sect. B, Beam Interact. Mater. Atoms 145 (1998) 19-24

50. Blazhevich, S. Polarization Bremsstrahlung of Relativistic Electron in Aluminium // S. Blazhevich, A. Chepurnov, V. Grishin et al. / Phys. Lett. A. - 1999. - V. 254. - P. 230-234.

51. Астапенко, В. А. Экспериментальное измерение поляризационного тормозного излучения релятивистских электронов в поликристаллических мишенях //В. А. Астапенко, А. С. Кубанкин, Н. Н. Насонов, В. В. Полянский, Г. П. Похил, В. И. Сергиенко, В. А. Хабло, / Письма в ЖЭТФ, 84:6 (2006), 341-344; JETP Letters, 84:6 (2006), 281-284

52. Тер - Микаэлян, М.Л. Влияние среды на электромагнитные процессы при высоких энергиях // Тер - Микаэлян М.Л./ Ереван, Издательство АН Армянской ССР,1969.

53. Nawang, S. Parametric X-ray Study from Textured Molybdenum Polycrystal //. S. Nawang, I. Endo, M. Iinuma et al. / Journal of the Physical Society of Japan, V. 75, №12, 2006, P.124705.

54. Takabayashi, Y. Observation of intense PXR from textured polycrystal // Y. Takabayashi, I. Endo, K. Ueda, C. Moriyoshi, A. V. Shchagin / Nucl. Instrum. Meth. Phys. Res. B - 2006, V.195, P.453.

55. Алексеев, В.И. Обнаружение когерентных пиков поляризационного тормозного излучения релятивистских электронов в поликристалле в геометрии обратного рассеяния // Алексеев В.И., Вохмянина К.А., Елисеев А.Н., Жукова П.Н., Кубанкин А.С., Нажмудинов Р.М., Насонов Н.Н., Полянский В.В., Сергиенко В.И./ Письма в ЖТФ - 2012. Т. 38. № 6. С. 83-89.

56. Alekseev, V.I. Research of the polarization bremsstrahlung of relativistic electrons in polycrystalline targets // V.I. Alekseev A.N. Eliseev Irribarra Esteban N.N. Nasonov etc./ 2015 Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B Beam Interactions with Materials and Atoms 342:47-51

57. Alekseev, V. I. Polarization bremsstrahlung by relativistic electrons in backscattering geometry for diagnosing atomic structure of polycrystals // Alekseev V. I., Eliseev A. N., Irribarra E. F., Kishin I. A., Kubankin A. S., Levina V. S., Nikulin I. S., Nazhmudinov R. M., Sergienko V. I. / Advanced Materials Research. (2015) - Vol. 1084. - P. 246-251.

58. Shchagin, A.V. Parametric X-ray radiation for calibration of X-ray space telescopes and generation of several X-ray beams // Shchagin A.V., Khizhnyak N.A., Fiorito R.B., Rule D.W., Artru X. / Nucl. Instr. Meth. B. - 2001. - V.173. - P.154-159.

59. Brenzinger, K.-H. How Narrow is the Line width of Parametric X-Ray Radiation? // Brenzinger K.-H., Limburg B., Backe H., Dambach S., Euteneuer H., Hagenbuck F., Herberg C., Kaiser K.-H., Kettig O., Kube G., Lauth W., Schope H., Walcher Th. / Phys. Rev. Lett. - 1997. - V.79. - P.2462-2465.

60. Morokhovskii, V.V Polarization of Parametric X Radiation // Morokhovskii V.V, Schmidt K.H., Buschhom G., Freudenberger J., Genz H., Kotthaus R., Richter A., Rzepka M., Wienmann P.M./ Phys. Rev. Lett. - 1997. - V.79. - P.4389-4392.

61. Morokhovskii, V.V Polarization of parametric X radiation // Morokhovskii V.V, Freudenberger J., Genz H., Richter A., Schmidt K.H., Buschhom G., Kotthaus R., Rzepka M., Wienmann P.M. / Nucl. Instr. Meth. B. - 1998. - V.145. - P.14-18.

62. Тер-Микаелян, М.Л. Дифрагированное рентгеновское и резонансное (когерентное) переходное излучения, генерируемые высокоэнергетичными заряженными частицами // Тер-Микаелян М.Л./ Известия ВУЗов, Физика. - 2001. -Т.44. - №3. - С.108-116.

63 Блажевич, С.В. Экспериментальное исследование поляризационного тормозного излучения релятивистских электронов в аморфной и поликристаллических средах // Блажевич С.В., Гришин В.К., Ишханов Б.С., Насонов Н.Н., Петухов В.П., Чепурнов А.С., Шведунов В.И./ Известия ВУЗов, Физика. - 2001. - Т.44. - №3. - С.66-80.

64. Внуков, И.Е. Параметрическое рентгеновское излучение электронов в мозаичных кристаллах // И.Е. Внуков, Б.Н. Калинин, Г.А. Науменко, Д.В. Падалко, А.П. Потылицын / Известия ВУЗов, Физика. - 2001. - Т.44. - №3. - С.53-65.

65. Насонов, Н.Н. Об эффекте аномального фотопоглощения в параметрическом рентгеновском излучении // Н.Н. Насонов, А.В. Носков, В.И. Сергиенко, В.Г. Сыщенко / Известия ВУЗов, Физика. - 2001. - Т.44. - №6. - С.75-83.

66. Адищев, Ю.Н. Параметрическое рентгеновское излучение в области аномальной дисперсии // Ю.Н. Адищев, В.А. Верзилов, И.Е. Внуков, А.В. Вуколов, А.А. Киряков, А.П. Потылицын / Известия ВУЗов, Физика. - 2001. - Т.44. - №3. -С.45-52.

67. Kaplin, V.V.X-ray production by 500 MeV electron beam in a periodically structured monocrystalline target of GaAs // V.V. Kaplin, S.I. Kuznetsov, N.A. Timchenko, S.R. Uglov, V.N. Zabaev / Nucl. Instr. Meth. B. - 2001. - V.173. - P.238-240.

68. Sones, B. Block X-ray imaging with parametric X-rays (PXR) from a lithium fluoride (LiF) crystal // B. Sones, Danon R. / Nucl. Instr. Meth. A 560 (2006) P.589.

69. Adishchev, Yu.N. Detection of parametric X-ray radiation from moderately relativistic protons in crystals // Yu.N. Adishchev et al./ JETP Lett. 2005, 81, P.241.

70. Afonin, A.G. Observation of parametric x-ray radiation excited by 50 GeV protons and identification of background radiation origin // Afonin A.G. et al./ Problems of Atomic Science and Technology, 2013, №4.(86), p. 315-319.

71. Щагин, А В "Коэффициенты Френеля для параметрического рентгеновского (черенковского) излучения" // Щагин А В / УФН 185 885-894 (2015)

72. Alexeyev, V.I Observation of parametric X-ray radiation in an anomalous diffraction region // V.I. Alexeyev, A.N. Eliseyev, E. Irribarra, I.A. Kishin, A.S. Kubankin, R.M. Nazhmudinov / Physics Letters A 380 (2016) 2892-2896

73. Alekseev, V.I. Evolution of the characteristics of Parametric X-ray Radiation from textured polycrystals under different observation angles // V.I. Alekseev, A.N. Eliseyev, E. Irribarra, I.A. Kishin, A.S. Klyuev, A.S. Kubankin, R.M. Nazhmudinov, P.N. Zhukova / Physics Letters A 382 (2018) 503-506

74. Takabayashi, Y. Observation of parametric X-ray radiation by an imaging plate // Takabayashi, Y., Shchagin, A. V / Nucl. Instr. Meth. B., V. 278, P.78-81.

75. Takabayashi, Y. Parametric X-ray radiation as a beam size monitor // Y. Takabayashi / Phys. Lett. A, 2012, V. 376, Iss. 35, P.2408-2412

76. Takahashi, Y. Parametric X-ray radiation as a novel source for X-ray imaging // Y. Takahashi, Y. Hayakawa, T. Kuwada, et al./ X-Ray Spectrometry, 2012, V.41, Iss.4, P.210-215.

77. Lobach, I Theoretical Analysis of Orientation Distribution Function Reconstruction of Textured Polycrystal by Parametric X-rays // I Lobach, A Benediktovitch / Journal of Physics: Conference Series 732 (2016) 012015

78. Asano, S. How intense is parametric x radiation? // Asano S., Endo I., Harada M., Ishii S., Kobayashi T., Nagata T., Muto M., Yoshida K., Nitta H. / Phys. Rev. Lett. -1993. - V.70. - P.3247-3250.

79. Takahashi, Y. Parametric X-ray radiation as a novel source for X-ray imaging // Y. Takahashi, Y. Hayakawa, T. Kuwada, T. Tanaka,T. Sakae, K. Nakao, K. Nogami, M. Imagaki, Ken / X-Ray Spectrometry, 2012, V.41, Iss.4, P.210-215.

80. Akimoto, T. Generation and use of parametric X-rays with an electron linear accelerator // T. Akimoto, M. Tamura, J. Ikeda, Y. Aoki, F. Fujita, K. Sato, A. Honma,

T. Sawamura, M. Narita, and K. Imai, / Nuc. Inst. Methods A, V.459, 78 (2001).

81. Гоголев, А.С. Источник параметрического рентгеновского излучения с регулируемой длиной волны // А.С. Гоголев, А.П. Потылицын / ЖТФ, 2008, том 78, выпуск 11 C.64.

82. Sones, B. Block Lithium fluoride (LiF) crystal for parametric X-ray (PXR) production // B. Sones, Y. Danon, R.C./ Nuc. Inst. Methods B, V.227, Iss. 1, January 2005, P. 22-31.

83. PHYSICAL REVIEW ACCELERATORS AND BEAMS 21, 014701 (2018)

84. Hayakawa, Y. Status of the parametric X-ray generator at LEBRA // Hayakawa Y., Sato I., Hayakawa K. et al./ Nihon University Nucl. Instr. Meth. 2006. Vol. B252. P. 102.

85. Poole, D. M. Tables of Physical & Chemical Constants (16th edition 1995) // Poole D. M. / Kaye & Laby Online. Version 1.0 (2005). URL: http: //www. kayelaby.npl .co. uk/ atomic_and_nuclear_physics/4_2/4_2_ 1 .html (05.07.2018).

86. Alexeyev, V.I. Observation of parametric X-ray radiation in an anomalous diffraction region // V.I. Alexeyev, A.N. Eliseyev, E. Irribarra, I.A. Kishin, A.S. Kubankin, R.M. Nazhmudinov / Physics Letters A 380 (2016) 2892-2896

87. Alekseev, V.I. Evolution of the characteristics of Parametric X-ray Radiation from textured polycrystals under different observation angles // V.I. Alekseev, A.N. Eliseyev, E. Irribarra, I.A. Kishin, A.S. Klyuev, A.S. Kubankin, R.M. Nazhmudinov, P.N. Zhukova / Physics Letters A 382 (2018) 503-506

88. Фетисов, Г. В. Синхротронное излучение. Методы исследования структуры веществ // Фетисов Г. В. / Под ред. Л. А. Асланова. М.: ФИЗМАТЛИТ. 2007. 672 с.

89. Жукова, П. Н. Модификация EDXD метода диагностики структурированных сред / П. Н. Жукова, А. С. Кубанкин, Н. Н. Насонов и др. // З-дская лаб. Диагностика материалов. 2008. Т. 74. № 10. С. 32-37.

90. Takabayashi, Y. Parametric X-ray radiation as a beam size monitor // Takabayashi Y./ Phys. Lett. A, 2012, V. 376, Iss. 35, P.2408-2412

91. Kube, G. Investigation of the applicability of parametric x-ray radiation for transverse beam profile diagnostics // G. Kube, C. Behrens, A.S. Gogolev, Yu.P. Popov,

A.P. Potylitsyn, W. Lauth, Institut f ur Kemphysik, S. Weisse / Proceedings of IPAC2013, P.491

92. Gogolev, A A possibility of transverse beam size diagnostics using parametric X-ray radiation // A Gogolev, A Potylitsyn, G Kube / Journal of Physics: Conference Series 357 (2012) 012018.

93. Chepurnov, A.S. Application of tungsten tips for neutron sources development // A.S. Chepurnov, V.Y. Ionidi, A.S. Klyuyev, A.S. Kubankin, A.N. Oleinik, A.V. Shchagin, K.A. Vokhmyanina / report at International conference: Charged and Neutral Particles Channeling Phenomena, Italy, Sirmione, September 25-30, 2016

94. Chepurnov, A.S. Development of pyroelectric neutron source for calibration of neutrino and dark matter detectors // A.S. Chepurnov, V.Y. Ionidi, M.B. Gromov, M.A. Kirsanov, A.S. Klyuyev, A.S. Kubankin, A.N. Oleinik, A.V. Shchagin, K.A. Vokhmyanina / Report at the International Conference on Particle Physics and Astrophysics (ICPPA-2016), Moscow, Russian Federation, October 5-10

95. Вохмянина, К.А. Генерация быстрых нейтронов при помощи пироэлектрического эффекта // К.А. Вохмянина, М.Б. Громов, О.О. Иващук, И.А. Кищин, А.С. Клюев, А.С. Кубанкин, Р.М. Нажмудинов, А.Н.Олейник, А.С. Чепурнов, А.В.Щагин / Доклад на 51-й школе ПИЯФ по физике конденсированного состояния, Санкт-Петербург, 16-21 марта, 2017

96. Gromov, M.B. Generation of neutrons by D-D reaction fusion using low energy ions // M.B. Gromov, О.О Ivashchuk, V.Yu. Ionidi, I.A. Kishin, А.А. Klenin, A.S. Klyuev, A.S. Kubankin, A.N. Oleinik, R.M. Nazhmudinov, A.S. Chepurnov, A.V. Shchagin, K.A. Vokhmyanina / Report at XII International Symposium «Radiation from Relativistic Electrons in Periodic Structures» Hamburg, Germany, September

97. Alexeyev, V.I. Parametric X-Ray Radiation from Powders // V.I. Alexeyev, V.A. Astapenko, A.N. Eliseyev, E. Irribara, V. Karpov, I.A. Kishin, A.S. Klyuyev, Yu.A. Krotov, A.S. Kubankin, R,M. Nazhmudinov, S. Sakhno./ RREPS-17: XII International Symposium

98. Alexeyev, V.I. Parametric X-Ray Radiation from Crystals with Different Quality of Atomic Structure // Alexeyev V.I., A.N. Eliseyev, E. Irribara, V. Karpov, I.A.

Kishin, A.S. Klyuyev, A.S. Kubankin, R,M. Nazhmudinov, P.N. Zhukova./ RREPS-17: XII International Symposium

99. Алексеев, В.И. Параметрическое рентгеновское излучение электронов из мозаичных кристаллов. XLVII международная // В.И.Алексеев, А.Н.Елисеев, П.Н.Жукова, Э.Ф.Иррибара, В.А.Карпов, И.А.Кищин, А.С.Клюев, А.С.Кубанкин./ Тулиновская конференция по физике взаимодействия заряженных частиц с кристаллами

100. Алексеев, В.И. Влияние размеров зёрен на выход параметрического рентгеновского излучения в поликристаллических средах // В.И.Алексеев, А.Н.Елисеев, Э.Ф.Иррибара, В.А.Карпов, И.А.Кищин, А.С.Клюев, А.С.Кубанкин, Р.М.Нажмуддинов / XLVII международная Тулиновская конференция по физике взаимодействия заряженных частиц с кристаллами

101. Vokhmyanina, K.A.Investigation of the guiding effect of 10-kev electrons using planar dielectric surfaces, Journal of Surface Investigation // Vokhmyanina K.A., Zhukova P.N., Kubankin A.S., Kishchin I.A., Klyuev A.S., Nazhmudinov R.M., Oleinik A.N., Pokhil G.P./X-Ray, Synchrotron and Neutron Techniques. 2015. Т. 9. № 2. С. 286289.

102. Chepurnov, A.S. Development of pyroelectric neutron source for calibration of neutrino and dark matter detectors // A.S. Chepurnov, V.Y. Ionidi, M.B. Gromov, M.A. Kirsanov, A.S. Klyuyev, A.S. Kubankin, A.N. Oleinik, A.V. Shchagin, K.A. Vokhmyanina / 2017 J. Phys.: Conf. Ser. 798 012119

103. Vokhmyanina, K. A. Possibility of Using the Piezoceramic PZT-19 in Pyroelectric X-Ray Generators // K. A. Vokhmyanina, O. O. Ivashchuk, V. Yu. Ionidi, A.A. Kaplii, I.A. Kishchin, A.S. Klyuev, A.S. Kubankin, M.V. Mishunin, R.M. Nazhmudinov, I.S. Nikulin, A.N. Oleinik, A.V. Sotnikov, A.S. Chepurnov, A.V. Shchagin / V. 73, pp 415-419, 2017.

104. Alekseev, V.I. Evolution of the characteristics of Parametric X-ray Radiation from textured polycrystals under different observation angles // V.I. Alekseev, A.N. Eliseyev, E. Irribarra, I.A. Kishin, A.S. Klyuev, A.S. Kubankin, R.M. Nazhmudinov, P.N. Zhukova / Physics Letters A 382 (2018) 503-506 0,43

105. Williams, E.J. Correlation of certain collision problems with radiation theory // Williams E.J. / The Danish Society of Sciences, Mathematical-Physical Messages. 13 (1935)

106. Weizsäcker, C.F.v. Ausstrahlung bei Stößen sehr schneller Elektronen. Z. Physik 88, 612-625 (1934)

107. Fermi, E. Uber die Theorie des Stosses zwischen Atomen und elektrisch geladenen Teilchen, Z. Phys, 29 (1924) 315-327.

108. Baryshevsky, V. G. Electromagnetic Radiation from a Charged Particle in Crystals: Qualitative Consideration // V. G. Baryshevsky, I. D. Feranchuk, A. P. Ulyanenkov/ Parametric X-Ray Radiation in Crystals: Theory, Experiment and Applications, Springer Berlin Heidelberg, Berlin, Heidelberg, 2005, pp. 1-17.

109. Алексеев, В. Исследование механизмов генерации рентгеновского излучения при взаимодействии релятивистских электронов с веществом на установке "Рентген 1" // В. Алексеев, В. Астапенко, А. Елисеев, Э. Иррибарра, В. Карпов, И. Кищин, Ю. Кротов, А. Кубанкин, Р. Нажмудинов, М. Аль-Омари, С. Сахно./ Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования (2017) № 7 стр.13-18

110. Astapenko, V. Anomalous peak in the spectrum of polarizational bremsstrahlung from relativistic electrons moving through a solid target // V. Astapenko, N. Nasonov, P. Zhukova/ J. Phys. B, At. Mol. Opt. Phys. 40 (2007) 1337-1346.

111. How Narrow is the Line width of Parametric X-Ray Radiation? // K.-H. Brenzinger, B. Limburg, H. Backe, S. Dambach, H. Euteneuer, F. Hagenbuck, C. Herberg, K. H. Kaiser, O. Kettig, G. Kube, W. Lauth, H. Schoepe / Physical Review Letters, 1997, V.79, P.2462-2465.

112. Алексеев, В. И. Система диагностики выведенного электронного пучка на ускорителе «Пахра» / В. И. Алексеев, В. А. Карпов, А. А. Ким и др. // Препринт ФИАН. 2000. № 13. 12 с.

113. Standa 8MT175V, 8MR191V и 8MR174-11-20 //Official site standa.lt URL: http://www.standa.lt/products/catalog/motorised_positioners?item=352

114. X-123SDD complete X-ray spectrometer with silicon drift detector (SDD) //

AMPTEK.COM: Official site Amtek. URL: http://www.amptek.com/products/x-123sdd-complete-x-ray-spectrometer-with-silicon-drift-detector-sdd/ (10.08.2018).

115. XR-100SDD silicon drift detector (SDD) // AMPTEK.COM: Official site Amtek. URL: http://www. amptek.com/products/xr-100sdd-silicon-drift-detector/ (10.08.2018).

116. Henke, B.L. X-Ray Interactions: Photoabsorption, Scattering, Transmission, and Reflection at E = 50-30,000 eV, Z = 1-92 // B.L. Henke, E.M. Gullikson, J.C. Davis. / Atomic Data and Nuclear Data Tables. 54 (1993) 181-342.

117. Artru, X. Parametric X-rays and diffracted transition radiation in perfect and mosaic crystals // X. Artru, P. Rullhusen/ Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B: Beam Interactions with Materials and Atoms. 145 (1998) 1-7.

118. Alekseev, V.I. Diffraction of virtual and real photons // V.I. Alekseev, A.N. Eliseyev, E. Irribarra, I.A. Kishin, A.S. Klyuev A.S. Kubankin R.M. Nazhmudinov and S.V. Trofymenko / 6 March 2020 Journal of Instrumentation, Volume 15, March 2020.

119. Jackson J.D., Classical Electrodynamics // J.D. Jackson / Third Edition ed., John Wiley & Sons, Inc. 1999.

120. Щагин, А.В. Возможность измерения размеров нанокристаллов с помощью параметрического рентгеновского излучения // Щагин А.В./ Вопросы атомной науки и техники. — 2010. — № 2. — С. 197-199. — Бiблiогр.: 9 назв. — рос.

121. Lobko, A Nanodiamond targets for accelerator X-ray experiments // Lobko A, Golubeva E, Kuzhir P et al./ 2015 Nucl. Instrum. Meth. B 355 261