Способ получения монохроматических гамма-квантов

Союз СоветскихСоциалистических респу 6 ник1) Дополнительн ид-ву 51) М.Кл а Н 05 Н 7/00(45) Дата опубликов Государственный комитет СССР ио сенам изобретений и открытий(71) Заявитель ОБ ПОЛУЧЕНИЯ МОНОХРОМАТИЧЕС ГАММА-КВАНТОВ 4) т 2 со(1 -";2 ф.) Е - о) д соз Ф где Е - энергю - энергия МэВ; т - ма=Ет; д -в р р р р а, МэВ; Ф - угол между д и проекимпульса заряженной частицы на плое, перпендикулярную к указанной крилографической оси, рад; после чего моисталл поворачивают вокруг оси пучка кенных частиц так, чтобы разность у азимутальным углом упомянутой аллографической оси кристалла и азильным углом коллиматора равнялась алл еи сть нокр заря межд ирист мута + -2 Сущность изобретени при помощи следующей симости, связывающей ве нии при осевом располож Лв(0) с шириной той же вой коллимации Лат(ф) я можно пояснить полученной завиичину ширины диении коллиматора линии при внеосела (6).,2 ф 2Лсо(0) 1 Изобретение относится к технической физике и может быть использовано в физике высоких энергий, ядерной спектроскопии рентгеноструктурном анализе и эталонпровании различных ядерно-физических приборов.Известен способ получения квазимонохроматических гамма-квантов (11.Известен также способ получения моно- хроматических гамма-квантов 21 путем облучения монокристалла пучком заряженных частиц и коллимирования пучка гамма-квантов,Недостаткомбольшая шириналучения. этого способа является получающихся линий изЦелью изобретения является улучшение монохроматичности получаемого пучка гамма-квантов и получение максимально возможной интенсивности монохроматического пучка гамма-квантов.Это достигается тем, что пучок гамма- квантов коллимируют под полярным угломк оси пучка заряженных частиц, а затем 2 поворачивают монокристалл так, чтобы одна из главных кристаллографических осей кристалла составляла с осью пучка заряженных частиц угол 6, определяемый по следующему соотношению3 ия заряженных частиц, МэВ; излучаемых гамма-квантов, сса покоя электрона, МэВ; екто об атной ешетки к иРезультат (2) можно получить, используя закон сохранения энергии и импульса при тормозном излучении гамма-квантов в кристалле (см., например, 1) Е - а=я,-+Р+Д=Рт(3) пде в - энергия заряженной частицы после излучения; р и р - импульс заряженной частицы до и после излучения; К - импульс гамма-кванта,Используя (3) для малых полярных углов излучения получаем Еоо й2,(122)2 Е(Ю. -) Из (5) следует (2).Анализ зависимости числа гамма-квантов, испущенных под полярным углом , показывает, что максимум их числа достигается при азимутальном угле вылета фотона , рад, величяна иочорого определяется согласно соотношению 1 - о+Ф=+ -2(6) где 1 - азимутальный угол упомянутой кристаллографической оси кристалла.Из условия применимости выражения (1) следует, что использование этого спосо ба будет эффективным, если расстояние от кристалла до коллиматора более чем в 10 раз превышает поперечные размеры пучка заряженных частиц. Применение этого способа получения монохроматических гамма квантов позволяет значительно сузить ширину линии излучения. Например, рассмотрим пучок электронов с энергией 1 ГэВ и нулевым эмиттансом, падающий на кристалл алмаза, как в 121, Если коллимиро вать гамма-кванты под полярным углом= Зу - = 1,5 мрад с углом захвата коллиматора 0,35 мрад, кристалл повернуть так, чтобы кристаллографическая ось 1101 монокристалла составляла с осью лучка 60 113 мрад, то в результате будет получена линия в спектре гамма-квантов с энергией где д =- (Р Д)lр. Пренебрегая в (4) малыми слагаемыми, получим выражение, описывающее связь между энергией гамма ыванпа в и полярным углом его вылетав максимуме 300 Мэв и шириной 3 Мэв, А выбирая Ф = О, получим, что при азиму. тальных углах 1 = р + - будет максималь 2ная интенсивность.Использование настоящего изобретения наиболее эффективно при эталонировании и проведении ядерно-физических работ. Формула изобретения 1, Способ получения монохроматических гамма-квантов путем облучения моно- кристалла пучком заряженных частиц и коллимирования пучка гамма-квантов, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью улучшения монохроматичности получаемого пучка гамма-квантов, пучок гамма-квантов коллимируют под полярным угломк оси пучка заряженных частиц, а затем поворачивают монокристалл так, чтобы одна из главных кристаллографических осей кристалла составляла с осью пучка заряженных частиц угол 6, определяемый по следующему соотношению щ6 =32 Е(Е - о), Р, соз Ф 30 где Е -энергия заряженных частиц, МэВ; энергия излучаемых гамма-квантов, МэВ;масса покоя электрона, МэВ; Е 1 т;вектор обратной решетки кристалла, МэВ;угол между д и проекцией импульса заряженной частицы иа плоскость, перпендикулярную к указанной кристаллографическойоси, рад. Источники информации, принятие вв внимание при экспертизе:1, Арутюнян Ф, Р., Туманян В, А, УФН, 83, 1, 3, 1964,2. К. Н. МохЬу, 1. Эе %1 ге Японо бппеп 1 о, 27, 1281, 1963. 2, Способ по п, 1, отличающийся тем, что с целью получения максимально возможной интенсивности монохроматического пучка гамма-квантов, монокристалл поворачивают вокруг оси пучка заряжвнных частиц так, чтобы разность между азимутальным углом упомянутой кристаллографической оси кристалла и азимутальным углом коллиматора равнялась + --2ф