Прохождение пучков быстрых заряженных частиц через изогнутый кристалл - Шульга, Н.Ф.; Трутень, В.И.; Кириллин, И.В. (Харьковский национальный университет им. В.Н. Каразина, 2010)
Рассматриваются механизмы отклонения пучков заряженных частиц большой энергии изогнутыми кристаллами, связанные с явлением плоскостного каналирования частиц, отражением частиц от изогнутых кристаллических плоскостей атомов и многократным рассеянием частиц на изогнутых цепочках атомов кристалла (стохастический механизм). Разработана программа компьютерного моделирования, позволяющая с единой точки зрения исследовать эти механизмы поворотов пучков. Проведен сравнительный анализ этих механизмов поворотов пучков для положительно и отрицательно заряженных частиц. Показано, что для отрицательно заряженных частиц наиболее эффективным является стохастический механизм поворота пучка. Для положительно заряженных частиц этот механизм приводит не только к отклонению пучка на большие углы, но и к расщеплению пучка на несколько пучков и к преобразованию круглых пучков в плоские. Проведено сравнение результатов моделирования с результатами экспериментов ЦЕРН 2008-2009 годов по обнаружению стохастического механизма поворота пучков положительно и отрицательно заряженных частиц изогнутыми кристаллами.Mechanisms of high energy charged particle beams deflection by bent crystals, connected with the phenomenon of plane channeling of particles, particles reflection from bent crystal atomic planes and multiple scattering on bent crystal atomic strings (stochastic mechanism) are considering. The program of computer simulation allowing from the uniform point of view to investigate these mechanisms of beams turning is developed. The comparative analysis of these turning mechanisms is carried out for positively and negatively charged particle beams. It is shown, that for negatively charged particles the most effective is the stochastic beams turning mechanism. For positively charged particles this mechanism results not only in a beam deflection on the wide angles, but also to splitting of a beam on several beams and to round beams transformation into flat beams. The comparison of simulation results with the results of CERN experiments of 2008-2009 on detection of the stochastic mechanism of positively and negatively charged particle beams turn by the bent crystals is carried out.Розглядаються механізми відхилення пучків заряджених частинок великої енергії зігнутими кристалами, пов’язані з явищем площинного каналювання частинок, віддзеркаленням частинок від зігнутих кристалічних площин атомів та багаторазовим розсіюванням частинок на зігнутих ланцюжках атомів кристала (стохастичний механізм). Розроблено програму комп’ютерного моделювання, яка дозволяє з єдиної точки зору дослідити ці механізми поворотів пучків. Проведений порівню¬вальний аналіз цих механізмів поворотів пучків для позитивно та негативно заряджених частинок. Показано, що для негативно заряджених частинок найбільш ефективним є стохастичний механізм повороту пучка. Для позитивно заряджених частинок цей механізм призводить не тільки до відхилення пучка на великі кути, але й до розщеплення пучка на декілька пучків та до перетворення круглих пучків у плоскі. Проведено порівняння результатів моделювання із результатами експериментів ЦЄРН 2008-2009 років по виявленню стохастичного механізму повороту пучків позитивно та негативно заряджених частинок зігнутими кристалами.
Keywords: изогнутый кристалл; поворот пучка; ультрарелятивистская частица; критический угол осевого каналирования; критический угол плоскостного каналирования; bent crystal; turn of beam; ultrarelativistic particle; critical angle for axial channeling; critical angle for planar channeling