Дифракционное излучение Вавилова-Черенкова релятивистских электронов

Сергеев, Михаил Владимирович Отделение ядерно-топливного цикла (ОЯТЦ)
Бесплатно
В избранное
Работа доступна по лицензии Creative Commons:«Attribution» 4.0

В данной работе проводилось исследование дифракционного излучения Вавилова-Черенкова, возникающего при пролете заряженной частицы вблизи диэлектрической мишени для пучков с энергией от 6 МэВ до 5 ГэВ. Моделирование было проведено в пакете Wolfram Mathematica.
Рассмотренный механизм излучения не сопровождается непосредственным взаимодействием частиц пучка с мишенью, что открывает перспективы невозмущающей диагностики пучков на современных ускорителях

Аннотация…………………………………………………………………………………………………… 12
Реферат ………………………………………………………………………………………………………. 13
Введение …………………………………………………………………………………………………….. 14
1 Дифракционное излучение Вавилова-Черенкова ……………………………………. 15
1.1 Генерация поляризационного излучения ……………………………………….. 15
1.2 Излучение Вавилова-Черенкова ……………………………………………………. 17
1.3 Дифракционное излучение Вавилова-Черенкова ……………………………. 18
2 Дифракционное излучение Вавилова-Черенкова от диэлектрической
призмы ……………………………………………………………………………………………………….. 20
2.1 Спектрально-угловое распределение плотности ДИ и ДИВЧ …………. 20
2.2 Проверка границ применимости ……………………………………………………. 22
2.3 Сравнение моделей распределений плотности ИВЧ ………………………. 26
2.4 Сравнения распределений ДИВЧ с результатами полученными на
микротроне ТПУ ………………………………………………………………………………… 29
2.5 Компоненты поля спектрально-углового распределения ИВЧ и ДИ.. 32
2.6 Моделирование распределений для микротрона ТПУ ……………………. 35
2.7 Моделирование для эксперимента на ускорителе КЕК …………………… 39
Заключение …………………………………………………………………………………………………. 64
3 Социальная ответственность …………………………………………………………………. 66
3.1 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности … 67
3.1.1 Правовые нормы трудового кодекса ………………………………………… 67
3.1.2 Организация рабочего места исследователя …………………………….. 67
3.2 Производственная безопасность ……………………………………………………. 70
3.2.1 Анализ опасных и вредных производственных факторов …………. 70
3.2.2 Обоснование мероприятий по защите исследователя от действия
вредных факторов ……………………………………………………………………………………….. 71
3.2.3 Психофизиологические факторы …………………………………………….. 74
3.2.4 Электробезопасность ………………………………………………………………. 75
3.3 Экологическая безопасность …………………………………………………………. 79
3.4 Безопасность в чрезвычайных ситуациях ………………………………………. 80
Выводы ……………………………………………………………………………………………… 84
4 Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение 85
Введение ………………………………………………………………………………………………. 85
4.1 Оценка коммерческого потенциала и перспективности проведения
исследований с позиции ресурсоэффективности и ресурсосбережения … 86
4.1.1 Потенциальные потребители результатов исследования…………… 86
4.1.2 Анализ конкурентных технических решений …………………………… 86
4.1.3 SWOT-анализ………………………………………………………………………….. 88
4.2 Планирование научно-исследовательских работ ……………………………. 90
4.2.1 Структура работ в рамках научного исследования …………………… 90
4.2.2 Определение трудоемкости выполнения работ и разработка
графика проведения …………………………………………………………………………………….. 92
4.2.3 Разработка графика проведения научного исследования ………….. 93
4.3 Бюджет научно-технического исследования ………………………………….. 96
4.3.1 Расчет материальных затрат НТИ ……………………………………………. 96
4.3.2 Расчет амортизации специального оборудования …………………….. 97
4.3.3 Основная заработная плата исполнителей темы……………………….. 97
4.3.4 Дополнительная заработная плата исполнителей темы …………….. 99
4.3.5 Отчисления во внебюджетные фонды (страховые отчисления) … 99
4.3.6 Накладные расходы ………………………………………………………………. 100
4.4 Определение ресурсной (ресурсосберегающей), финансовой,
бюджетной, социальной и экономической эффективности исследования ……. 100
Выводы по разделу ………………………………………………………………………….. 105
Список используемых источников …………………………………………………………….. 106
Приложение А …………………………………………………………………………………………… 109
Аннотация
Излучение Вавилова-Черенкова было открыто в 1934 году, с того
момента оно было детально рассмотрено во множестве теоретических и
экспериментальных работах, и широко используется во многих областях,
связанных с ядерной физикой и радиоактивностью.
Позже было доказано наличие излучения Вавилова-Черенкова при
прохождении заряда вблизи мишени, но считалось что интенсивность такого
излучения слишком низкая для его регистрации. В 2018 году был проведен
эксперимент, в котором было доказано, что некогерентное оптическое
излучение Вавилова-Черенкова при пролете вблизи мишени обладает
достаточной интенсивностью для его использования. Данный факт послужил
толчком в проведении дальнейших теоретических и экспериментальных
исследований в данной области.
В данной работе проводилось исследование дифракционного излучения
Вавилова-Черенкова, возникающего при пролете заряженной частицы вблизи
диэлектрической мишени для пучков с энергией от 6 МэВ до 5 ГэВ.
Моделирование было проведено в пакете Wolfram Mathematica.
Рассмотренный механизм излучения не сопровождается
непосредственным взаимодействием частиц пучка с мишенью, что открывает
перспективы невозмущающей диагностики пучков на современных
ускорителях
Реферат
Выпускная квалификационная работа 123 с., 91 рис., 20 табл., 32
источник.
Ключевые слова: излучение Вавилова-Черенкова, дифракционное
излучение Вавилова-Черенкова, дифракционное излучение, невозмущающая
диагностика, диэлектрическая призма, моделирование, Wolfram Mathematica.
Объектом исследования является: Дифракционное излучение Вавилова-
Черенкова (ДИВЧ).
Цель работы – Определить оптимальную геометрию и параметры
диэлектрических мишеней для использования ДИВЧ, получить и использовать
компоненты интенсивности поля ДИВЧ и ДИ, провести моделирования для
экспериментов на ускорителях ТПУ и КЕК.
В процессе исследования проводилось моделирование характеристик
дифракционного излучения Вавилова-Черенкова и дифракционного излучения
с помощью математического пакета Wolfram Mathematica и обработки в
Microsoft Excel.
Степень внедрения: Были проведены эксперименты по изучаемому
предмету. В настоящее время ведутся теоретические проработки и подготовка к
будущим экспериментам.
Область применения: Невозмущающая диагностика пучков заряженных
частиц. Определение диэлектрических констант материала мишени.
Экономическая значимость работы на данный момент состоит в
улучшении качества определения характеристик пучков и мишеней, так и в
уменьшении времени работы оборудования.

В данной работе были рассмотрены основные понятия
поляризационного излучения, в частности излучения Вавилова-Черенкова и
некоторые его свойства. Излучение Вавилова-Черенкова возникает при
прохождения заряженных частиц, движущихся с постоянной скоростью, через
оптически прозрачную среду, в которой скорость частиц больше фазовой
скорости света в этой среде.
Излучение Вавилова-Черенкова нашло применение при его
использовании в детектирующих установках. Черенковское излучение не
зависит от химического состава среды, и, следовательно, при его исследовании
можно определять как энергию и скорость, так и направление движения
элементарных частиц от ускорителей, а также и космических лучей. В
частности, детекторы черенковского излучения используют при контроле
герметичности контуров ядерных установок.
В данной работе подробно исследуется так называемое дифракционное
излучение Вавилова-Черенкова, которое возникает, когда пучок заряженных
частиц пролетает около диэлектрической мишени, в отличии от собственно
излучения Вавилова-Черенкова.
Ранее считалось, что излучение Вавилова-Черенкова, возникающее при
пролете частиц вблизи диэлектрика слишком мало для того, чтобы его
учитывать. В последние годы экспериментально и теоретически было показано,
что мощности излучения достаточно чтобы получать информацию о
характеристиках самого пучка и мишени. При прохождении заряженных частиц
в непосредственной близости от мишени, поля частиц поляризуют среду в
области ≈ “#$, т.е. в данном случае излучение генерируется без
непосредственного взаимодействия частиц с средой. Данное свойство
представляет интерес, так как с его помощью возможно использовать
излучение Вавилова-Черенкова в качестве одного из методов невозмущающей
диагностики.

Заказать новую

Лучшие эксперты сервиса ждут твоего задания

от 5 000 ₽

Не подошла эта работа?
Закажи новую работу, сделанную по твоим требованиям

    Нажимая на кнопку, я соглашаюсь на обработку персональных данных и с правилами пользования Платформой

    Хочешь уникальную работу?

    Больше 3 000 экспертов уже готовы начать работу над твоим проектом!

    Анна В. Инжэкон, студент, кандидат наук
    5 (21 отзыв)
    Выполняю работы по экономическим дисциплинам. Маркетинг, менеджмент, управление персоналом. управление проектами. Есть опыт написания магистерских и кандидатских диссе... Читать все
    Выполняю работы по экономическим дисциплинам. Маркетинг, менеджмент, управление персоналом. управление проектами. Есть опыт написания магистерских и кандидатских диссертаций. Работала в маркетинге. Практикующий бизнес-консультант.
    #Кандидатские #Магистерские
    31 Выполненная работа
    Мария М. УГНТУ 2017, ТФ, преподаватель
    5 (14 отзывов)
    Имею 3 высших образования в сфере Экологии и техносферной безопасности (бакалавриат, магистратура, аспирантура), работаю на кафедре экологии одного из опорных ВУЗов РФ... Читать все
    Имею 3 высших образования в сфере Экологии и техносферной безопасности (бакалавриат, магистратура, аспирантура), работаю на кафедре экологии одного из опорных ВУЗов РФ. Большой опыт в написании курсовых, дипломов, диссертаций.
    #Кандидатские #Магистерские
    27 Выполненных работ
    Виктор В. Смоленская государственная медицинская академия 1997, Леч...
    4.7 (46 отзывов)
    Имеют опыт грамотного написания диссертационных работ по медицине, а также отдельных ее частей (литературный обзор, цели и задачи исследования, материалы и методы, выв... Читать все
    Имеют опыт грамотного написания диссертационных работ по медицине, а также отдельных ее частей (литературный обзор, цели и задачи исследования, материалы и методы, выводы).Пишу статьи в РИНЦ, ВАК.Оформление патентов от идеи до регистрации.
    #Кандидатские #Магистерские
    100 Выполненных работ
    Олег Н. Томский политехнический университет 2000, Инженерно-эконо...
    4.7 (96 отзывов)
    Здравствуйте! Опыт написания работ более 12 лет. За это время были успешно защищены более 2 500 написанных мною магистерских диссертаций, дипломов, курсовых работ. Явл... Читать все
    Здравствуйте! Опыт написания работ более 12 лет. За это время были успешно защищены более 2 500 написанных мною магистерских диссертаций, дипломов, курсовых работ. Являюсь действующим преподавателем одного из ВУЗов.
    #Кандидатские #Магистерские
    177 Выполненных работ
    Александр О. Спб государственный университет 1972, мат - мех, преподав...
    4.9 (66 отзывов)
    Читаю лекции и веду занятия со студентами по матанализу, линейной алгебре и теории вероятностей. Защитил кандидатскую диссертацию по качественной теории дифференциальн... Читать все
    Читаю лекции и веду занятия со студентами по матанализу, линейной алгебре и теории вероятностей. Защитил кандидатскую диссертацию по качественной теории дифференциальных уравнений. Умею быстро и четко выполнять сложные вычислительные работ
    #Кандидатские #Магистерские
    117 Выполненных работ
    Александра С.
    5 (91 отзыв)
    Красный диплом референта-аналитика информационных ресурсов, 8 лет преподавания. Опыт написания работ вплоть до докторских диссертаций. Отдельно специализируюсь на повы... Читать все
    Красный диплом референта-аналитика информационных ресурсов, 8 лет преподавания. Опыт написания работ вплоть до докторских диссертаций. Отдельно специализируюсь на повышении уникальности текста и оформлении библиографических ссылок по ГОСТу.
    #Кандидатские #Магистерские
    132 Выполненных работы
    Андрей С. Тверской государственный университет 2011, математический...
    4.7 (82 отзыва)
    Учился на мат.факе ТвГУ. Любовь к математике там привили на столько, что я, похоже, никогда не перестану этим заниматься! Сейчас работаю в IT и пытаюсь найти время на... Читать все
    Учился на мат.факе ТвГУ. Любовь к математике там привили на столько, что я, похоже, никогда не перестану этим заниматься! Сейчас работаю в IT и пытаюсь найти время на продолжение диссертационной работы... Всегда готов помочь! ;)
    #Кандидатские #Магистерские
    164 Выполненных работы
    Дарья С. Томский государственный университет 2010, Юридический, в...
    4.8 (13 отзывов)
    Практикую гражданское, семейное право. Преподаю указанные дисциплины в ВУЗе. Выполняла работы на заказ в течение двух лет. Обучалась в аспирантуре, подготовила диссерт... Читать все
    Практикую гражданское, семейное право. Преподаю указанные дисциплины в ВУЗе. Выполняла работы на заказ в течение двух лет. Обучалась в аспирантуре, подготовила диссертационное исследование, которое сейчас находится на рассмотрении в совете.
    #Кандидатские #Магистерские
    18 Выполненных работ
    Елена Л. РЭУ им. Г. В. Плеханова 2009, Управления и коммерции, пре...
    4.8 (211 отзывов)
    Работа пишется на основе учебников и научных статей, диссертаций, данных официальной статистики. Все источники актуальные за последние 3-5 лет.Активно и уместно исполь... Читать все
    Работа пишется на основе учебников и научных статей, диссертаций, данных официальной статистики. Все источники актуальные за последние 3-5 лет.Активно и уместно использую в работе графический материал (графики рисунки, диаграммы) и таблицы.
    #Кандидатские #Магистерские
    362 Выполненных работы

    Другие учебные работы по предмету

    Разработка спектрометра фотонного излучения на основе pin-фотодиода
    📅 2019год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)