Образец Исследовательскую работу выполнили подзаголовка студенты: Кирпичёв Юрий

Образец Исследовательскую работу выполнили подзаголовка студенты: Кирпичёв Юрий Ледяхов Алексей Савченко Юрий Тремасова Валерия

Позитрон Электрон Позитрон Символ e- e+ Масса 0, 51099 Мэ. В/c 2 Заряд -1 +1 Спин 1/2 Изотопический спин 0 0 Барионное число 0 0 Странность 0 0 Очарование 0 0 ∞ (не менее 4, 6× 1026 лет) Время жизни

Открытие Уравнение Шредингера Уравнение Клейна-Гордона

Открытие Уравнение Клейна–Гордона: Оказалось, что волновая функция должна быть не комплексным числом, как ранее, а набором из четырех комплексных чисел Плотность вероятности

Источники позитронов Позитроны могут быть получены: в одном из видов радиоактивного распада (позитронная эмиссия) q при взаимодействии фотонов с энергией больше 1, 022 Мэ. В с веществом. Последний процесс называется «рождением пар» , ибо при его осуществлении фотон, взаимодействуя с электромагнитным полем ядра, образует одновременно электрон и позитрон q

Источники позитронов эмиссия позитронов Схема -распада радиоактивного источника позитронов

Источники позитронов E /3 спектр A - нормировочная константа; F(Z, E) - функция Ферми, учитывающая взаимодействие вылетающих из атомного ядра позитронов с самим ядром; Z - заряд атомного ядра; E - кинетическая энергия позитронов; E - энергия -распада (верхняя граница -спектра)

Взаимодействие с веществом Основные типы взаимодействий: Ионизационные потери Радиационные потери Образование каскадных ливней Излучение Вавилова-Черенкова

Взаимодействие с веществом Ионизационное торможение Формула Блоха для подсчёта потерь: mе - масса электрона (mес2 = 511 кэ. В энергия покоя электрона); с - скорость света; v - скорость частицы; β = v/c ; n - плотность электронов в веществе мишени; E- кинетическая энергия электрона;

Взаимодействие с веществом Радиационное торможение Ионизационные потери позитронов преобладают в области относительно небольших энергий. С ростом энергии электрона E растут радиационные потери. (-d. E/dx)рад = E/L, или Е = Е 0 е-x/L

Взаимодействие с веществом Графики удельных ионизационных и радиационных потерь

Взаимодействие с веществом Фомула для рассчёта критической энергии: К = (d. E/dx)рад/(d. E/dx)иониз = 1. 25. 10 -3 ZE E выражается в мегаэлектронвольтах Z - средний заряд ядер атомов среды.

Взаимодействие с веществом

Взаимодействие с веществом Для позитронов вводится эффективный пробег, определяемый минимальной толщиной вещества, измеряемой в направлении исходной скорости пучка и соответствующий полному поглощению позитронов

Взаимодействие с веществом

Взаимодействие с веществом Каскадные ливни

Деткторы ПОзитронов В зависимости от принципа действия и используемых веществ, детекторы можно подразделять на несколько типов: üИонизационные üПолупроводниковые üПропорциональные üСцинтиляционные

Детекторы позитронов СХЕМА ИОНИЗАЦИОННОЙ КАМЕРЫ

Детекторы позитронов ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ ДЕТЕКТОРЫ

Детекторы позитронов Пропорциональный счетчик.

Детекторы позитронов Сцинтиляционный счетчик

Измерение времени жизни позитронов в веществе Для измерения времени жизни позитронов в веществе используется радиоактивный нуклид, например 22 Na (с периодом полураспада Т 1/2 = 2, 6 года).

Суть метода определения времени жизни позитронов заключается в измерении скорости счета запаздывающих совпадений между ядерным γ-квантом с энергией 1, 28 Мэ. В (старт - начало отсчета времени) перехода 22 Na → 22 Ne + e+ + γ и одним из γ-квантов с энергией 0, 511 Мэ. В, испущенных при аннигиляции позитрона (стоп-сигнал). Позитрон и ядерный γ-квант испускаются практически одновременно (интервал времени не больше 10 -11 с). Таким образом, регистрация ядерного γ-кванта служит сигналом попадания позитрона в среду, а аннигиляционный γ-квант свидетельствует о его гибели.

Схема установки для определения времени жизни позитронов

Измерение параметров временных аннигиляционных спектров (средних времен жизни τi и интенсивностей Ii) дает возможность судить о природе позитронных состояний, механизме аннигиляции позитронов в среде и тем самым о свойствах самой среды.

Внешний вид установки для определения времени жизни позитронов