Излучение Вавилова-Черенкова в диэлектрических фиберах
ВВЕДЕНИЕ ………………………………………………………………………………………………………. 4
Глава 1 Экспериментальная установка …………………………………………………………….. 16
1.1 Описание экспериментальной установки …………………………………………… 16
1.2 Обсуждение результатов главы …………………………………………………………. 34
Глава 2 Экспериментальное исследование характеристик изучения Вавилова-
Черенкова, возникающего при прохождении релятивистских электронных
сгустков вблизи диэлектрических мишеней в миллиметровом диапазоне длин
волн ………………………………………………………………………………………………………………… 35
2.1 Результаты экспериментов по измерению характеристик излучения
Вавилова-Черенкова и дифракционного излучения при пролёте
релятивистских электронов вблизи плоской диэлектрической мишени …… 36
2.2 Результаты экспериментов по измерению спектрально-угловых
характеристик излучения Вавилова-Черенкова, индуцированного при
пролёте релятивистских электронов вблизи призматической мишени …….. 40
2.2.1 Анализ вклада дифракционного излучения в общие
характеристики поляризационного излучения ………………………………….. 43
2.2.2 Спектр дифракционного излучения и излучения Вавилова-
Черенкова ………………………………………………………………………………………… 46
2.3 Обсуждение результатов главы ………………………………………………………. 49
Глава 3 Экспериментальное исследование характеристик поляризационного
излучения, возникающего в диэлектрических фиберах …………………………………….. 50
3.1 Результаты экспериментов по измерению зависимости интенсивности
поляризационного излучения от относительной кривизны фибера ………….. 51
3.1.1 Результаты эксперимента по измерению спектра излучения на
выходе из изогнутого фибера на пучке реальных фотонов ………………… 55
3.1.2 Исследование роли затухающих поверхностных волн в
распространении излучения вдоль фиберов ……………………………………… 57
3.1.3 Результаты экспериментов по измерению спектра
поляризационного излучения от прямого и изогнутого фибера на
релятивистском электроном пучке ……………………………………………………. 59
3.2 Результаты экспериментов по измерению ориентационных
характеристик дифракционного излучения и излучения Вавилова-
Черенкова, возникающего при пролёте релятивистских электронов вблизи
диэлектрического фибера ……………………………………………………………………….. 61
3.3 Результаты экспериментов по использованию фиберов для
невозмущающей диагностики пучков …………………………………………………….. 66
3.4 Результаты эксперимента по измерению спектральных характеристик
поля электронных сгустков в заданной точке поперечного сечения ………… 69
3.5 Обсуждение результатов главы …………………………………………………………. 71
Заключение …………………………………………………………………………………………………….. 74
Список литературы …………………………………………………………………………………………. 76
В настоящее время ускорители заряженных частиц высоких энергий
являются основным инструментом для исследования внутренней структуры
объектов микромира. Энергия получаемых пучков в ускорителях неуклонно
возрастает. Чем больше энергия частиц, тем меньше длина волны. А чем меньше
длина волны, тем меньше размеры объектов, которые можно исследовать, но тем
больше размеры ускорителей и тем они сложнее. Стремление использовать в
исследованиях все большие энергии привело к созданию коллайдеров. Самый
большой из построенных находится в ЦЕРНе (Женева). Энергия ускоренных
ионов свинца достигает 287 ТэВ (1,38 ТэВ в расчёте на каждый протон и
нейтрон). Кроме того, в мире строится большое число источников
синхротронного излучения 5-го поколения: электронные накопители и лазеры на
свободных электронах. Область применения синхротронного излучения
благодаря его свойствам весьма обширна: медицина и биология, нанотехнологии,
материаловедение, прикладные и фундаментальные исследования. В лазерах на
свободных электронах (ЛСЭ), рентгеновское излучение имеет диапазон частот от
100 эВ до 250 кэВ (1 мм – 10 нм), причем принципы, заложенные в ЛСЭ,
позволяют относительно быстро перестраивать длину волны. Это делает ЛСЭ
уникальной установкой для изучения кристаллов и других наноструктур.
Несмотря на то, что каждый из ускорителей предназначен на решение
определенных, свойственных именно ему, задач для успешной работы всех
ускорительных комплексов необходимо осуществлять постоянный мониторинг
состояния ускоряемого пучка (положение, эмиттанс и др.). Поскольку, в процессе
формирования пучка он претерпевает изменения, влияющие на его форму или
траекторию, то к качеству пучков, получаемых на современных ускорителях,
предъявляют очень высокие требования. Поэтому эффективная и надежная
эксплуатация ускорительных установок требует использование прецизионных и
надежных систем диагностики пучка, будь то наладка и настройки ускорителя
или установка необходимого экспериментаторам режима работы ускорителя.
За долгие годы развития средств диагностики пучков заряженных частиц,
были созданы различные методики измерения параметров пучка. Ниже
рассмотрим наиболее распространённые из них.
Люминофорный экран [1].
Наиболее простым средством, позволяющим определить положение и
размеры пучка, является люминофорный экран, размещаемый на пути пучка.
Пучок частиц, взаимодействуя с люминофором, возбуждает атомы, которые
передают часть поглощенной энергии центрам люминесценции с последующим
их возбуждением в излучающие состояние. Свет, испущенный люминофором,
регистрируется ПЗС-камерой (CCD-камера). Вдвигая люминофорный экран в
вакуумную камеру ускорителя под углом 45 с помощью дистанционно
управляемого привода, можно по полученному изображению определить
среднеквадратичные размеры пучка в вертикальной и горизонтальной плоскостях.
Основной недостаток люминофоров заключается, во-первых, в их разрушающем
воздействии на пучок ускоряемых частиц. Во-вторых, люминесцентное покрытие
обычно составляет порядка 20 мг/см2, что при интенсивной эксплуатации
приводит к повреждению экранов из-за импульсных тепловых нагрузок. Нижний
и верхний порог светимости люминофора искажает реальный профиль пучка.
Кроме того, данный метод диагностики не применим в случае измерения
поперечного профиля пучка с размерами менее 100 мкм, так как размеры
высвечивающих зёрен экрана оказываются больше размеров падающего пучка.
Переходное излучение [2].
Для измерения поперечного профиля пучков с поперечными размерами
менее 100 мкм подходит методика, основанная на обратном переходном
излучении в оптическом диапазоне частот. Переходное излучение возникает при
пересечении заряженной частицей границы раздела двух сред с различной
диэлектрической проницаемостью ε1 и ε2 [3]. Суть явления состоит в том, что
материал среды поляризуется полем движущейся заряженной частицы. Под
действием кулоновского поля заряженной частицы электронные оболочки атомов
материала мишени смещаются относительно ядра, что приводит к образованию
элементарного диполя, который в процессе релаксации испускает переходное
излучение. Переходное излучение нашло применение для регистрации
ультрарелятивистских заряженных частиц, в частности для электронов [4, 5].
Отметим, что для протонов переходное излучение экспериментально
зарегистрировано в 1956 году [6]. Излучение возникает как «вперед», вдоль
импульса движения частицы, так и «назад», под углом зеркального отражения к
границе раздела сред. Угловое распределение фотонов переходного излучения
сосредоточено в малых углах относительно траектории частицы 1 , где –
Лоренц-фактор частицы. При этом потери частицы на генерацию переходного
излучения много меньше её кинетической энергии. Данное свойство излучения, в
совокупности с тем, что излучение будет сосредоточено в конусе углов,
определяемых Лоренц-фактором частицы, позволяет использовать оптическое
переходное излучение для измерения профиля пучка заряженных частиц. К тому
же метод, основанный на регистрации оптического переходного излучения,
позволяет измерять не только поперечные размеры пучка, но и его угловую
расходимость, которая может быть определена по форме угловой или
ориентационной зависимости переходного излучения. Устройства,
предназначенные для мониторинга поперечных размеров пучков по переходному
излучению, представляют собой систему получения изображения сходную с
люминофорами. К недостаткам применения переходного излучения для
диагностики пучков, можно отнести то, что разрешение оптических систем
ограничено техническими особенностями. Так минимально измеренный профиль
пучка составляет 5 мкм с разрешением 2 мкм. Кроме того, данный метод
диагностики нельзя отнести к бесконтактной (невозмущающей) диагностике.
Дифракционное излучение [7].
Переходное и дифракционное излучение имеют одинаковую природу, с той
лишь разницей, что дифракционное излучение генерируется при пролёте
заряженной частицы вблизи неоднородностей мишени, что перспективно для
целей невозмущающей диагностики пучков. В 1954 году впервые
экспериментально было исследовано когерентное дифракционное излучение в
миллиметровом и субмиллиметровом диапазоне длин волн [8]. Излучение
генерировалось при пролёте электронного пучка (150 МэВ) через круглое
отверстие в алюминиевой пластине. В оптическом диапазоне дифракционное
излучение впервые наблюдалось в эксперименте на пучке Томского синхротрона
с энергией электронов 200 МэВ, с угловой расходимостью пучка 2.3 мрад [9].
Угловое распределение дифракционного излучения можно использовать для
оценки расходимости пучка [10], анализа его поперечных размеров [11]
и энергии [12]. Основным недостатком методов диагностики, основанных на
дифракционном излучении, является нижний предел прицельного параметра,
который ограничен поперечными размерами пучка. Диагностика с помощью
дифракционного излучения используется сегодня на KEK ATF (Япония), FLASH
(Германия), Cornell (США) [13-15].
Излучение Смита-Парселла [16].
Частным случаем дифракционного излучения является излучение Смита-
Парселла, где используется периодическая мишень, расположенная параллельно
электронному пучку. И.М. Франк в 1942 году предположил, что электрон,
пролетающий вблизи периодической структуры должен испускать
поляризованный свет. Однако лишь в 1954 году С.Дж. Смит и Э.М. Парселл
получили экспериментальное подтверждение этого эффекта. В их совместной
работе [17] был использован электронный пучок с энергией ~ 300 кэВ, который
пролетал над оптической решеткой с периодом d 1.67 мкм, в результате
наблюдалось электромагнитное излучение в видимом диапазоне длин волн. Смит
и Парселл получили формулу, связывающую длину волны испускаемого
излучения с углом наблюдения и периодом решетки: n L / n (1/ cos ), где L
– период решетки, n – порядок дифракции, и θ – угол распространения излучения,
v / c, c – скорость света в вакууме. Наличие жесткой корреляции между
длиной волны излучения и углом наблюдения, позволяет наблюдать различные
длины волн излучения под разными углами. Например, в эксперименте [18],
авторы использовали спектр когерентного излучения Смита-Парселла для
определения длины электронных сгустков.
Излучение Вавилова-Черенкова [19].
При прохождении ультрарелятивистских электронов через жидкости и
твердые тела возникает свечение, которое не является флуоресценцией, поскольку
оно частично поляризовано (траектория электрона и вектор напряжённости поля
лежат в одной плоскости) и не может быть потушено с помощью различных
добавок-гасителей флуоресценции. Сообщение об этом открытии было
опубликовано в 1934 году в работе П.А. Черенкова и В.С. Вавилова [20, 21].
Позже данное излучение было названо в честь открывших его ученых, –
излучение Вавилова-Черенкова. В 1937 году И.Е. Тамм и И.М. Франк в
совместной статье теоретически описали механизм излучения Вавилова-
Черенкова [22]. Сам же эффект, состоит в том, что заряженная частица (электрон),
движущаяся в среде с коэффициентом преломления n, с постоянной скоростью ν,
излучает электромагнитные волны в непрерывном спектре и в узком конусе. При
этом излучение имеет место только в случае, если скорость частицы ν превышает
фазовую скорость света ф c / n , в этой среде: c / n . Вектор излучаемых
волн k образует со скоростью ν угол θ: cos c / n .
В 1957 году Б.М. Болотовский в статье [23], рассмотрел случай, когда
излучение Вавилова-Черенкова генерируется без взаимодействия электронов со
средой. При прохождении заряженной частицы, вблизи мишени конечных
размеров, поле этой частицы поляризует среду в области , где – длина
волны регистрируемого излучения. В этом случае излучение Вавилова-Черенкова
генерируется без взаимодействия электронов со средой. Исследования в этой
области представляют определённый интерес, поскольку становится возможным
использование черенковского излучения в качестве одного из методов
невозмущающей диагностики.
Синхротронное излучение [24].
Синхротронное излучение генерируется электронным пучком
высокоэнергичных электронов в поле поворотных магнитов, либо в специальных
устройствах: вигглерах и ондуляторах. Удобство использования синхротронного
излучения заключается в возможности реализации невозмущающей диагностики
пучков. Для измерения поперечного размера электронного сгустка в KEK
(Япония) был разработан интерферометр, работающий на синхротронном
излучении в оптическом диапазоне частот. Интерферометр позволяет измерять
поперечные размеры пучка до 5 мкм с разрешением менее 1 мкм. Измерительный
интервал составляет 1 сек. К недостаткам данного метода можно отнести, наличие
большой погрешности вносимой дисперсией света в оптической системе. В
результате дисперсии лучи приходят в разное время, что меняет фазу
интерферограммы для различных длин волн, интерферограмма становится
размытой и функция «видности» снижается. Следует также заметить, что схема с
использованием синхротронного излучения для диагностики пучка в линейном
ускорителе не реализуема и сложно осуществима в циклических ускорителях
электронов малой энергии.
Диагностика с использованием сеточного датчика [25].
Метод основан на взаимодействии пучка с металлической сеткой,
состоящей из тонких, порядка нескольких микрон, проволочек, которые
помешены на пути пучка. При взаимодействии пучка с проволочками на них
индуцируется заряд, снимаемый с помощью многоканальных регистраторов. С
помощью нескольких таких датчиков, размещенных в канале транспортировки
пучка, можно динамически отслеживать поперечный размер получаемых
сгустков. К ограничениям данного метода можно отнести, то, что при низких
энергиях частицы пучка практически полностью теряют свою энергию на
металлической сетке. А при большой энергии наблюдается процессы
многократного рассеяния. Также имеются ограничения на измерение размеров
пучка связанные с размерами самого датчика. Например, если толщина
проволочек равна 10 микрометров, то невозможно измерить профиль пучка
обладающего размерами порядка нескольких микрометров.
Лазерный интерферометр [26].
Лазерный луч делится на два, которые движутся в плоскости x, y с разных
сторон от траектории электронного пучка и фокусируются в одной точке на пути
его распространения. Вокруг этой точки формируется интерференционная
картина. Движение электронного пучка через эту точку приводит к генерации
комптоновских γ-квантов (высокоэнергичные электроны взаимодействуют с
электромагнитным полем лазерного излучения), пучок поворачивают магнитом, а
интенсивность γ-квантов регистрируются детектором. Число комптоновских γ-
квантов, зависит от фазы пролёта сгустка. Измеряя распределение вероятности
регистрации комптоновских фотонов, можно получить информацию о длине
сгустка.
Диагностика с использованием фиберов [27].
Фиберы на сегодняшний день нашли широкое применение в физике
ускорителей, в основном, в качестве датчиков потерь пучка [28-30]. Однако в
настоящее время исследуется и другая возможность использования фиберов.
Например, в теоретических работах [31-34], рассмотрена возможность
использования свойства различных видов поляризационного излучения,
индуцированного в фиберах электромагнитным полем релятивистских электронов
для диагностики пучков современных ускорителей. Поляризационное излучение
возникает при пролёте заряженной частицы через или вблизи фибера, когда
кулоновское поле этой частицы индуцирует в среде токи (токи смещения),
которые в этом случае, являются источниками различных типов излучения, таких,
как переходное излучение, дифракционное излучение или излучение Вавилова-
Черенкова. Физическая природа данных типов излучения едина и определяется
динамической поляризацией электронных оболочек атомов среды полем
пролетающей заряженной частицы. По этой причине для черенковского и
дифракционного излучения, потери энергии заряженной частицы, связанные с
возбуждением поляризационных токов в веществе, малы из-за отсутствия близких
взаимодействий, что используется для создания мониторов положения пучка.
Например, в работах [35, 36] описывается методика определения поперечного
профиля электронного сгустка с разрешением порядка нескольких микрон путем
регистрации интенсивности излучения Вавилова-Черенкова, индуцируемого в
массиве оптических фиберов.
К недостаткам использования фиберов при размещении их на пучке можно
отнести изменение оптических характеристик фиберов при длительной
радиационной нагрузке. Доказано, что использование оптических фиберов для
диагностики высокоэнергичных частиц ограничено низкой радиационной
стойкостью фиберов [37, 38]. Кроме того, интенсивная эксплуатация массивов
фиберов для диагностики протонных и ионных пучков, приводит к довольно
быстрому повреждению фиберов из-за импульсных тепловых и электрических
нагрузок [39].
Подобных недостатков лишена невозмущающая методика определения
поперечного профиля электронного сгустка или его положения относительно
равновесной траектории. Методика основана на регистрации излучения Вавилова-
Черенкова, в случае, когда сгусток электронов непосредственно не
взаимодействует с фибером.
Механизм генерации поляризационного излучения, индуцированного в
фиберах конечных геометрических размеров, представляет собой сложный и мало
изученный процесс, который также зависит от параметров ускорительной
системы. Например, в работе [40] авторы наглядно показали возможность
одновременной генерации дифракционного излучения и излучения Вавилова-
Черенкова от диэлектрической мишени при пролёте вблизи неё пучка заряженных
частиц. Следовательно, логично предположить, что даже в рамках одинаковой
геометрии эксперимента, возможна одновременная генерация различных видов
поляризационного излучения, которую необходимо учитывать. Поэтому для
получения достоверных результатов в ходе диссертационных исследований,
необходимо провести предварительные эксперименты по исследованию свойств
излучения Вавилова-Черенкова от диэлектрических мишеней различной
конфигурации в присутствии дифракционного излучения.
Таким образом, эксперименты с использованием проверенных и хорошо
зарекомендовавших себя методик, где подробно будут изучены спектрально-
угловые и ориентационные характеристики черенковского излучения от
различных диэлектрических мишеней конечной диэлектрической
проницаемостью, позволят достичь поставленной цели в рамках проводимого
диссертационного исследования. Интерес к исследованиям в миллиметровом
диапазоне длин волн связан с тем, что в интересующем диапазоне
пространственные характеристики поля электронов становятся
макроскопическими и доступными для исследования имеющимся оборудованием.
Целью настоящей работы является экспериментальное исследование
характеристик излучения Вавилова-Черенкова в миллиметровом диапазоне длин
волн, сгенерированного при прохождении релятивистских электронов вблизи
диэлектрических фиберов.
Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие
задачи:
1. Создание экспериментальной установки, которая позволяет измерять
Основные результаты работы:
1. Результаты измерений спектрально-угловых и ориентационных
зависимостей поляризационного излучения, возникающего при прохождении
релятивистских электронных сгустков вблизи различных диэлектрических
мишеней, в миллиметровом диапазоне длин волн. Подтвердили, что изменение
угла поворота плоской диэлектрической мишени относительно пучка
релятивистских электронов приводит к эффекту смещения пиков наблюдаемого
излучения Вавилова-Черенкова. Проведённые измерения ориентационных
зависимостей поляризационного излучения от диэлектрической призмы с
использованием поглощающих экранов S-I и S-II позволили, проанализировать
вклад, вносимый дифракционным излучением в общие радиационные
характеристики регистрируемого излучения.
2. Впервые проведены измерения зависимости интенсивности
поляризационного излучения от изогнутого фибера для электронного пучка с
энергией 6.1 МэВ. Результаты эксперимента качественно согласуются с
результатами теоретических оценок по модели, базирующейся на расчёте
коэффициента затухания.
3. Измерения спектров поляризационного излучения, индуцированного в
прямом и изогнутом фибере релятивистским электронным пучком. Позволили
установить, что в случае экранировки входного торца фибера, основной захват
излучения происходит на его боковой поверхности.
4. Впервые зарегистрированы затухающие поверхностные волны,
распространяющиеся вдоль границы раздела двух сред (фибер/вакуум) и
выходящие за её приделы на расстояние, меньшее половины длины волны
падающего излучения ( / 2).
5. Впервые выполнены измерения ориентационных характеристик
дифракционного излучения и излучения Вавилова-Черенкова возникающего при
пролёте релятивистских электронов вблизи диэлектрического фибера.
Проведённые эксперименты показали, что в зависимости от геометрии
расположения фибера относительно траектории распространения сгустка
электронов, возникающие поляризационное излучение может генерироваться
через различные механизмы.
6. Впервые продемонстрирована возможность невозмущающего
измерения пространственного положения релятивистского электронного пучка с
использованием диэлектрических фиберов.
7. С использованием построенного измерительного стенда,
базирующегося на диэлектрических фиберах, впервые проведены прямые
измерения спектральных характеристик поля электронных сгустков с энергией
6.1 МэВ в заданной точке поперечного сечения.
Благодарности. В заключение автор выражает глубокую признательность
своему научному руководителю профессору Г.А. Науменко за помощь и
внимание к работе, А.С. Конькову и В.В. Соболевой за внимательное прочтение
диссертации, полезные советы и конструктивные обсуждения. Мне также
хотелось выразить благодарность персоналу (Н.А. Лашук, Г.А. Саруев)
микротрона ФТИ ТПУ за предоставленное пучковое время.
1.A Radiation Resistant Chromium Activated Aluminum Oxide Scintillator /
Allison R.W., Brokloff R.W., McLaughlin R.L. et al. // Lawrence Berkley
Radiation Laboratory. – Technical Report No. UCRL-19270. – July 1969.
2.Beam profile measurement at 30 GeV using optical transition radiation /
Catravas P., Leemans W.P., Esarey E. et al. // Proc. PAC 1999 – New York,
1999. – Pp. 2111–2113.
3.Гинзбург В.Л., Цытович В.Н. Переходное излучение и переходное
рассеяние. – Москва: Наука, 1984. – 360 c.
4.Fabjan C.W., Fischer H.G. Particle detectors // Rep. Progr. Phys. – 1980. –
Vol. 43. – Pp. 1003–1063.
5.Kleinkhecht K. Particle detectors // Phys. Rep. – 1982. – Vol. 84. – Pp. 85–
161.
6.Goldsmith P., Jelley L.V. Optical transition radiation from protons entering
metal surfaces // Philos. Mag. – 1959. – Vol. 4, no. 43. – Pp. 836 – 844.
7.Fiorito R.B., Rule D.W. Diffraction radiation diagnostics for moderate to
high-energy charged particle beams // Nucl. Instrum. Meth. B. – 2001. –
Vol. 173. – Pp. 67–82.
8.Observation of coherent diffraction radiation from bunched electrons
passing through a circular aperture in the millimeter- and submillimeter-
wavelength regions / Shibata Y., Hasebe S., Ishi K. et al. // Phys. Rev. E. –
1995. – Vol. 52, no. 6. – Pp. 6787-6794.
9.Экспериментальноеобнаружениеоптическогодифракционного
излучения / Внуков И.Е., Калинин Б.Н., Науменко Г.А. и др. // Письма в
ЖЭТФ. – 1998. – Т. 67, № 10. – С. 760–764.
10.Болотовский Б.М., Галстян Е.А. Дифракция и дифракционное
излучение // УФН. – 2000. – Т. 170, № 8. – С. 809–829.
11.Castellano M. A new non-intercepting beam size diagnostics using
diffraction radiation from a slit // Nuc. Instr. and Meth. In Phys. Res. A. –
1997. – Vol. 394. – Pp. 275–280.
12.Fiorito R.B., Rule D.W., Kimura W.D. Noninvasive beam position, size,
divergence and energy diagnostics using diffraction radiation // AIP Conf.
Proc. – 1999. –Vol. 472. – Pp. 725–734.
13.Development of optical diffraction radiation beam size diagnostics at KEK
Accelerator Test Facility / Karataev P., Hayano H., Muto T. et al. // Proc.
EPAC. – Lucerne, Switzerland, 2004. – Pp. 2643–2645.
14.Non-intercepting electron beam transverse diagnostics with optical
diffraction radiation at the DESY FLASH Facility / Chiadroni E.,
Castellano M., Cianchi A. et al. // Proc. PAC07. – Albuquerque, New
Mexico, USA, 2007. – Pp. 3982–3984.
15.Development of a Diffraction Radiation Monitor for Noninvasive
Transverse Beam Size Measurements at CesrTA / Bobb L., Lefevre T.,
Mazzoni S. et al, // ICFA Beam Dyn. Newslett. – 2013. – Vol. 62. – Pp.
116–123.
16.A new type of high-resolution position sensor for ultra-relativistic beams /
Doucas G., Kimmitt M., Brownell J. et al. // Nucl. Instrum. Methods Phys.
Res. A. – 2001. – Vol. 474. – Pp. 10–18.
17.Smith S.J., Purcell E.M. Visible light from localized surface charges
moving across a grating // Phys. Rev. – 1953. – Vol. 92. – Pp.1069–1073.
18.First measurements of the longitudinal bunch profile of a 28.5 GeV beam
using coherent Smith-Purcell radiation / Blackmore V., Doucas G., Perry C.
et al. // Phys. Rev. ST Accel. Beams. – 2009. – Vol. 12. – Pp. 032803.
19.Шевелёв М.В., Исследование свойств когерентного излучения
релятивистских электронов в макроскопических структурах для
создания средств диагностики пучков: Диссертация на соискание
ученой степени кандидата физико-математических наук: 01.04.20 /
Шевелев Михаил Викторович. – Томск: ФГБОУ ВПО НИ ТПУ, 2012.
– 96 с.
20.Черенков А.П. Видимые свечения чистых жидкостей под действием –
радиации // ДАН СССР. – 1934. – Т. 2, № 8. – С. 451.
21.Вавилов С.И. О возможных причинах синего -свечения жидкости //
ДАН СССР. – 1934. – Т. 2, № 8. – С. 457.
22.Тамм И.Е., Франк И.М. Когерентное излучение быстрого электрона в
среде // ДАН СССР. – 1937. – Т. 14, №3. – С. 107.
23.Болотовский Б.М. Теория эффекта Вавилова–Черенкова // УФН. –
1957. – Т. 62. вып. 3. – С. 201–246.
24.Naito T., Mitsuhashi T. Very small beam-size measurement by a reflective
synchrotron radiation interferometer // Phys. Rev. ST Accel. Beams. –
2006. – Vol. 9. – Pp. 122802.
25.Beam Measurement System of VEPP-2000 Injection Channels / Berkaev
D., Ostanin I., Kozak V. et al. // Proc. of RuPAC 2008. – Zvenigorod,
Russia, 2008. – Pp. 276–278.
26.Tenenbaum P., Shintake T. Measurement of small electron-beam spots //
ARNPS. – 1999. – Vol. 49. – Pp. 125–162.
27.Progress Report on Development of a High Resolution Transverse
Diagnostic based on Fiber Optics / Tikhoplav R., Agustsson R., Andonian
G. et al. // Proceedings of IPAC’12. – Louisiana, USA, 2012. – Pp. 996–
998.
28.Распределённый датчик потерь пучка на основе черенковского
излучения в оптоволокне / Мальцева Ю.И., Еманов Ф.А., Петренко
А.В., Присекин В.Г. // УФН. – 2015. – Т. 185, № 5. – С. 553–556.
29.Intermite A., Putignano M., Wolski A. First calibration of a Cherenkov
beam loss sensor at ALICE using SiPM // Nucl. Instrum. Methods Phys.
Res. A. – 2012. – Vol. 677. – Pp. 80–88.
30.Forck P. Lecture Notes on Beam Instrumentation and Diagnostics // Joint
University Accelerator School. – Darmstadt, Germany, 2011. – 153 c.
31.Artru X., Ray C. Photon production by charged particles in narrow optical
fibers // Proceedings of the SPIE. – 2007. – Vol. 6634. – Pp. 66340Y.
32.Artru X., Ray C. Interference and shadow effects in the production of light
by charged particles in optical fibers// Nucl. Instrum. Methods Phys. Res.
B. – 2008. – Vol. 266. – Pp. 571–586.
33.Artru X., Ray C. Radiation Induced by Charged Particles in Optical Fibers
// Selected Topics on Optical Fiber Technology. – 2012. – Pp. 571–586.
34.Artru X., Ray C. // Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. B. – 2013. – Vol.
309. – Pp. 162–166.
35.Transverse beam profile diagnostic using fiber optic array / Wu S.,
Andonian G., Campese T. et al. // Proc. of PAC 2013. – Pasadena, CA
USA, 2013. – Pp. 1205–1207.
36.A High Resolution Transverse Diagnostic based on Fiber Optics /
Agustsson R., Andonian G., Murokh A. Tikhoplav R. // Proc. of IPAC’10.
– Kyoto, Japan, 2010. – Pp. 1203–1205.
37.Effect of neutron- and gamma-radiation on glass optical waveguides /
Maurer R.D., Schiel E.J., Kronenberg S., Lux R.A. // Appl. Opt. – 1973. –
Vol. 12, no. 9. – Pp. 2024.
38.Evans B.D., Sigel G.H. Permanent and transient radiation induced losses in
optical fibers// IEEE Trans. Nucl. Sci. – 1974. – Vol. 21, no. 6. – Pp. 113–
118.
39.Effects of Radiation on Optical Fibers/ Fuhua Liu, Yuying An, Ping Wang
et al. // Recent Progress in Optical Fiber Research. – 2012. – Pp. 431–450.
40.Науменко Г.А., Потылицын А.П., Шевелёв М.В., Попов Ю.А. //
Письма в ЖЭТФ. – 2011. – Т. 94. – №4. – С.280–283.
41.Блеко В.В., Соболева В.В., Шевелёв М.В. Исследование прохождения
излучения через диэлектрическую среду в миллиметровом диапазоне
длин волн вблизи угла полного внутреннего отражения // Изв. ВУЗов.
Физика. – 2011. – Т. 54, № 11/2. – C. 295–299.
42.Bleko V.V., Konkov A.S., Soboleva V.V. Coherent diffraction and
Cherenkov radiation of relativistic electrons from a dielectric target in the
millimeter wavelength range // Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. B. –
2015. – Vol. 355. – Pp. 129–131.
43.Coherent Diffraction Radiation of a 6-MeV Microtron Electron Beam /
Aleinik A.N., Aryshev A.S., Kalinin B.N. et al. // JETP Letters. – 2002. –
Vol. 76, no. 6. – Pp. 337–340.
44.Капица С.П., Мелехин В.Н. Микротрон. – М.: Наука, 1969. – 211 c.
45.Корицкий Ю.В. Электротехнические материалы. – 3-е изд., перераб. –
М.: Энергия, 1976. – 320 с.
46.Измерение длины электронных сгустков на основе когерентного
дифракционного излучения / Науменко Г.А., Потылицын А.П.,
Шевелёв М.В., и др. // Изв. ВУЗов. Физика. – 2009. – Т. №11/2. – С.
254–260.
47.Froehlich L. Bunch length measurements using a Martin-Puplett
interferometer at the VUV-FEL // DESY-THESIS 2005-011, FEL-THESIS
2005-02. – 2005. – 56 p.
48.Verzilov V.A. Transition radiation in the pre-wave zone // Phys. Lett. A. –
2000. – Vol. 273. – Pp. 135–140.
49.Науменко Г.А. Дифракционное излучение релятивистских электронов
и диагностика пучков: Диссертация на соискание степени доктора
физико-математическихнаук:01.04.20/НауменкоГеннадий
Андреевич. – Томск: ТПУ ФГНУ НИИ ЯФ, 2007. – 249 с.
50.Измерение угловых характеристик переходного излучения в ближней
и дальней волновых зонах / Калинин Б.Н.,Науменко Г.А.,
Потылицын А.П., и др. // Письма в ЖЭТФ. – 2006. – Т. 84, №3. – С.
136–140.
51.Observation of coherent Cerenkov radiation from a solid dielectric with
short bunches of electrons / Takahashi T., Shibata Y., Ishi K., et al. // Phys.
Rev. E. – 2000. – Vol. 62, no.6. – Pp. 8606–8611.
52.Investigation of coherent Cerenkov radiation generated by 6.1 MeV
electron beam passing near the dielectric target / Potylitsyn A.P., Popov
Yu.A., Sukhikh L.G. et al. // J. Phys. Conf. Ser. – 2010. – Vol. 236. – P.
012025.
53.Карловец Д.В., Потылицын А.П. Дифракционное излучение от экрана
конечной проводимости // Письма в ЖЭТФ. – 2009. – Т. 90, № 5. –
С. 368–373.
54.Карловец Д.В. К теории поляризационного излучения в средах с
резкими границами // ЖЭТФ. – 2011. – Т. 140, № 1. – С. 36–55.
55.Кручинин К.О., Карловец Д.В. Развитие теории дифракционного
излучения для поверхностей конечной проводимости // Изв. ВУЗов.
Физика. – 2012. – Т. 55, № 1. – С. 10–16.
56.Шевелёв М.В., Коньков А.С. Особенности генерации излучения
Вавилова-Черенковаприпролетезаряженнойчастицывблизи
диэлектрической мишени // ЖЭТФ. – 2014. – Т. 145, № 4. – C. 579–
590.
57.Shevelev M.V., Konkov A.S., Aryshev A.S. Soft-x-ray Cherenkov
radiation generated by a charged particle moving near a finite-size screen //
Phys. Rev. A. – 2015. – Vol. 92. – Pp. 053851.
58.Блеко В.В., Соболева В.В., Шевелёв М.В. Спектрально-угловые
характеристикиизлученияВавилова-Черенковаприпролёте
релятивистских электронов вблизи мишени // Изв. ВУЗов. Физика. –
2012. – Т. 55, № 11/2. – C. 146–150.
59.Блеко В.В., Соболева В.В. Вклад дифракционного излучения при
генерацииизлученияВавилова-Черенковарелятивистскими
электронами в диэлектрических мишенях // Изв. ВУЗов. Физика. –
2013. – Т. 56, № 11/2. – C. 210–214.
60.Polarization Radiation in a Teflon Target / Naumenko G., Potylitsyn A.,
Shevelev M., et al. // J. Phys. Conf. Ser. – 2014. – Vol. 517. – Pp. 012004.
61.Update on beam loss monitoring at CTF3 for CLIC / Devlin L.J., Welsh
C.P., Effinger E. et al. // Proceedings of IBIC 2013. – Oxford, UK, 2013. –
WEPC43.
62.Когерентное излучение релятивистских электронов в диэлектрических
фиберах в миллиметровом диапазоне длин волн / Науменко Г.А.,
Потылицын А.П., Блеко В.В., Соболева В.В. // Письма в ЖЭТФ. – Т.
100, вып. 12. – С. 881–884.
63.Coherent radiation of relativistic electrons in dielectric fibers / Naumenko
G.A., Potylitsyn A.P., Bleko V.V., Soboleva V.V. // Nucl. Instrum.
Methods Phys. Res. B. – 2015. – Vol. 355. – Pp. 125–128.
64.Coherent diffraction and Cherenkov radiation from short electron bunches
in fibers / Naumenko G.A., Bleko V.V., Potylitsyn A.P., Soboleva V.V. //
IPAC Proc. – Dresden, Germany, 2014. – p. 3632–3634.
65.Marcuse D. Curvature loss formula for optical fibers // J. Opt. Soc. Amer.
B. – 1976. – Vol. 66. – Pp. 216–220.
66.Гауэр Дж. Оптические системы связи: Пер. с англ. – М.: Радио и связь,
1989. – 504 с.
67.Fermi E. Über die Theorie des Stoßes zwischen Atomen und elektrisch
geladenen Teilchen // Z. Phys. – 1924 – Vol. 29, no. 1. – Pp. 315–327.
68.Williams E.J. Correlation of Certain Collision Problems with Radiation
Theory // Kgl. Dan. Vid. Selsk. Mat. Phys. Medd. – 1935. – Vol. 13, no. 4.
– Pp. 1–50.
Читать «Излучение Вавилова-Черенкова в диэлектрических фиберах»
Помогаем с подготовкой сопроводительных документов
Хочешь уникальную работу?
Больше 3 000 экспертов уже готовы начать работу над твоим проектом!
4.8 (30 отзывов)
4.2 (13 отзывов)
5 (1241 отзыв)
5 (18 отзывов)
5 (18 отзывов)
4.9 (298 отзывов)
5 (428 отзывов)
5 (14 отзывов)
4.8 (37 отзывов)
