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

    Последние выполненные заказы

    Хочешь уникальную работу?

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

    AleksandrAvdiev Южный федеральный университет, 2010, преподаватель, канд...
    4.1 (20 отзывов)
    Пишу качественные выпускные квалификационные работы и магистерские диссертации. Опыт написания работ - более восьми лет. Всегда на связи.
    Пишу качественные выпускные квалификационные работы и магистерские диссертации. Опыт написания работ - более восьми лет. Всегда на связи.
    #Кандидатские #Магистерские
    28 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
    Яна К. ТюмГУ 2004, ГМУ, выпускник
    5 (8 отзывов)
    Помощь в написании магистерских диссертаций, курсовых, контрольных работ, рефератов, статей, повышение уникальности текста(ручной рерайт), качественно и в срок, в соот... Читать все
    Помощь в написании магистерских диссертаций, курсовых, контрольных работ, рефератов, статей, повышение уникальности текста(ручной рерайт), качественно и в срок, в соответствии с Вашими требованиями.
    #Кандидатские #Магистерские
    12 Выполненных работ
    Ольга Б. кандидат наук, доцент
    4.8 (373 отзыва)
    Работаю на сайте четвертый год. Действующий преподаватель вуза. Основные направления: микробиология, биология и медицина. Написано несколько кандидатских, магистерских... Читать все
    Работаю на сайте четвертый год. Действующий преподаватель вуза. Основные направления: микробиология, биология и медицина. Написано несколько кандидатских, магистерских диссертаций, дипломных и курсовых работ. Слежу за новинками в медицине.
    #Кандидатские #Магистерские
    566 Выполненных работ
    Ксения М. Курганский Государственный Университет 2009, Юридический...
    4.8 (105 отзывов)
    Работаю только по книгам, учебникам, статьям и диссертациям. Никогда не использую технические способы поднятия оригинальности. Только авторские работы. Стараюсь учитыв... Читать все
    Работаю только по книгам, учебникам, статьям и диссертациям. Никогда не использую технические способы поднятия оригинальности. Только авторские работы. Стараюсь учитывать все требования и пожелания.
    #Кандидатские #Магистерские
    213 Выполненных работ
    Мария Б. преподаватель, кандидат наук
    5 (22 отзыва)
    Окончила специалитет по направлению "Прикладная информатика в экономике", магистратуру по направлению "Торговое дело". Защитила кандидатскую диссертацию по специальнос... Читать все
    Окончила специалитет по направлению "Прикладная информатика в экономике", магистратуру по направлению "Торговое дело". Защитила кандидатскую диссертацию по специальности "Экономика и управление народным хозяйством". Автор научных статей.
    #Кандидатские #Магистерские
    37 Выполненных работ
    Анна С. СФ ПГУ им. М.В. Ломоносова 2004, филологический, преподав...
    4.8 (9 отзывов)
    Преподаю англ язык более 10 лет, есть опыт работы в университете, школе и студии англ языка. Защитила кандидатскую диссертацию в 2009 году. Имею большой опыт написания... Читать все
    Преподаю англ язык более 10 лет, есть опыт работы в университете, школе и студии англ языка. Защитила кандидатскую диссертацию в 2009 году. Имею большой опыт написания и проверки (в качестве преподавателя) контрольных и курсовых работ.
    #Кандидатские #Магистерские
    16 Выполненных работ
    Екатерина Д.
    4.8 (37 отзывов)
    Более 5 лет помогаю в написании работ от простых учебных заданий и магистерских диссертаций до реальных бизнес-планов и проектов для открытия своего дела. Имею два об... Читать все
    Более 5 лет помогаю в написании работ от простых учебных заданий и магистерских диссертаций до реальных бизнес-планов и проектов для открытия своего дела. Имею два образования: экономист-менеджер и маркетолог. Буду рада помочь и Вам.
    #Кандидатские #Магистерские
    55 Выполненных работ
    Егор В. кандидат наук, доцент
    5 (428 отзывов)
    Здравствуйте. Занимаюсь выполнением работ более 14 лет. Очень большой опыт. Более 400 успешно защищенных дипломов и диссертаций. Берусь только со 100% уверенностью. Ск... Читать все
    Здравствуйте. Занимаюсь выполнением работ более 14 лет. Очень большой опыт. Более 400 успешно защищенных дипломов и диссертаций. Берусь только со 100% уверенностью. Скорее всего Ваш заказ будет выполнен раньше срока.
    #Кандидатские #Магистерские
    694 Выполненных работы

    Другие учебные работы по предмету

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