Способ получения монохроматических гамма-квантов

ОПИСАНИИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Республик(45) Дата опубликования описания 0601.7(51) М. Кл 21 6 1/00 Гооуйарвтавнный ноинтвт Соната Мнннвтров ИСР аа двнаве наоврвтвннй н отнрытнй(71) Заявител 4) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МОНОХРОМАТИЧЕСКИ ГАММА-КВАНТОВИзобретение относится к физике вы-соких энергий и может быть использовано в физических экспериментах.Известен метод получения квазнмонохроМатических гамма-квантов эа счеттормозного излучения электронов на монокристалле 1 . Однако реализация этого метода предъявляет чрезвычайно жесткие требования к характеристикам электронного пучка и толщине мишени.Наиболее близким к предлагаемомутехническим решением является способполучения монохроматических гаммаквантов, основанный на аннигиляции позитронов на лету при взаимодействиипучка позитронов с мишенью 21 .В этом способе релятивистский позитрон аннигилирует с электроном аморфноймишени испуская два гамма-квантаФопод нулевым углом и под углом 180 к направлению падающего поэитрона.С увеличением энергии позитрона сечение аннигиляции уменьшается, а сечение тормозного излучения увеличивается,следовательно уменьшается отношение 2а/Эт, где За и 7 - соответственно интенсйвность,аннйгиляционного и тормозного излучения. например, уже при энергии позитронов 400 мэв на мишени "1"величина 2 а /Эт а 1,Кроме того, многократное рассеяниепозитрбнов также приводит к уменьшениюотношения Зе / 3 и уширению спектра.Целью изобретения является уменьшение относительного вклада тормозногоизлучения и исключение уширення .спектра, обусловленного многократным рассеянием позитронов в мишени .Это достигается тем, что пучок позитронов на монокристалл, который ориентируют так, чтобы угол между осьюпучка позитронов и одной из главныхкристаллографических осей был меньшекритического угла каналирования позитронов в данном монокристалле, а пучокпозитронов формируют так, чтобы егорасходимость была меньше критическогоугла каналирования.В направлении кристаллографической 20 оси для позитронов высокой энергии существует канал. При движении позитрона в канале тормозное излучение существенно уменьшается, в то время, какинтенсивность аннигиляционного нэлу чения из монокристалла остается примерно такой же, как из аморфной мишени.На фиг.1 показана схема эксперимента для изучения интенсивности тормоз ного излучения в канале; на фиг.2 И.А,Гришаев, Г.Д,Коваленко,В.Л.МороховскийВ.И.Касилов,А.Н.фисун, Б,И.Шраменко,А.Н.КриницинГ.Л.Бочек, В,И,Витько и В.И.Кулибабаинтенсивность вторичных позитронов с энергией Е -600 мэв как функция угла поворота монокристалла.Анализ интенсивности тормозного излучения гамма-квантов энергии Ю проводят по измерению вторичных позитронов энергииЕ=Е - в, где Ео -начальная энергия позитрона.Позитроны, ускоренные на линейном ускорителе 1 (см. фиг. 1) до энергии 1 гэв, попадают на моно- кристалл 2 (кристалл кремния). После излучения фотонов энергии щ вторичные позитроны выделяются спектрометром 3 с разрешением -- 0,01 и реьггистрируются ионизацйонной камерой 4. Монокристалл 2 с толщиной 0,64 мм по" мещен в гониометрическую головку 5 так, чтобы направление его кристаллографической оси (110) было близко к направлению пучка позитронов, вращение монокристалла 2 осуществляется20 вокруг оси (001).В области углов, близких к направлению оси пучка позитронов (точнее, не превышающих так называемого критического угла каналирования позитронов), наблюдается существенное уменьшение интенсивности вторичных позитронов (за счет эффекта, канала), указывающее на значительное уменьшение интенсивности тормозного излучения (см,фиг.2) . 3Снижение интенсивности тормозного излучения позволяет увеличить отношение Эц / 3 , и, кроме того, уменьшение многократного рассеяния в канале .монокристалла позволяет увеличить интенсивность аннигиляционных фотоновза счет увеличения толщины монокристалла. Формула изобретенияСпособ получения монохроматических гамма-квантов, основанный на аннигиляции позитронов на лету при взаимодействии пучка позитронов с мишенью, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью уменьшения относительного вклада тормозного излучения и исключения ушире ния спектра, обусловленного многократным рассеянием позитронов в мишени, пучок позитронов направляют на моно- кристалл, который ориентируют так, чтобы угол между осью пучка позитронов и одной из главных кристаллографических осей был меньше критического угла каналирования позитронов в данном монокристалле, а пучок позитронов формируют так, чтобы его расходимость была меньше указанного угла каналирования.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1,Рпз.Меч., ч 103, р. 1055, 1956.2,еъагд е 1 а 6 Рпчз.Ъеч., ч. 121, р.605,1961.Тираж Ю , Подписное Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж"35, Раушская наб., д.4/5