Тема VII. Взаимодействие тяжелых заряженных частиц с веществом
Цель: усвоить основную терминологию и классификации частиц в теории прохождения заряженных частиц через вещество; ознакомиться с основными видами взаимодействия тяжелых заряженных частиц с веществом и механизмами их торможения; научиться определять доминирующий вид энергетических потерь при заданной энергии частицы; сформировать представление об общем характере поведения тормозной способности вещества с изменением энергии частиц; осмыслить основные теоретические подходы и модели описания процесса прохождения тяжелых заряженных частиц через вещество, включая вывод формулы Бете для удельных ионизационных потерь энергии; научиться проводить расчеты удельных потерь энергии, потерь энергии и пробегов быстрых тяжелых заряженных частиц в простых и многокомпонентных средах с помощью формулы Бете и специализированных баз данных.
| Тема |
Содержание |
Цели обучения (No) |
VII. Взаимодействие тяжелых заряженных частиц с веществом |
Тормозная способность вещества, массовая тормозная способность вещества; легкие и тяжелые заряженные частицы; быстрые заряженные частицы; электронная и ядерная части тормозной способности, удельные ионизационные потери энергии.
Формализм парных столкновений; классическая теория ионизационного торможения, приближение быстрого пролета, кулоновское рассеяние заряженной частицы на свободных покоящихся атомных частицах среды; формула Бете, оболочечная поправка, поправка Баркаса, поправка Блоха, поправка на эффект плотности; средний ионизационный потенциал атомов среды.
Пробег, средний пробег; приближение непрерывного замедления, пробег в приближении непрерывного замедления; страгглинг; связь пробегов частицы в различных однокомпонентных средах; пробег в сложном веществе; эмпирические формулы для пробегов частиц в воздухе.
|
ЦО. VII.1 ЦО. VII.2 ЦО. VII.3 ЦО. VII.4 ЦО. VII.5 ЦО. VII.6 ЦО. VII.7 ЦО. VII.8 |
|
| Цели обучения |
| No |
Описание По окончании темы студент сможет: |
ЦО. VII.1 |
проводить классификацию частиц в теории прохождения заряженных частиц через вещество; |
ЦО. VII.2 |
описать механизмы торможения тяжелой заряженной частицы при ее движении в веществе; |
ЦО. VII.3 |
выделить общие свойства основных физических величин, используемых для описания торможения заряженных частиц в веществе. |
ЦО. VII.4 |
описать и систематизировать основные теоретические подходы и приближения, используемые для получения аналитических выражений для тормозной способности вещества при прохождении быстрых тяжелых заряженных частиц средних и умеренно релятивистских энергий. |
ЦО. VII.5 |
записать и пояснить формулу для удельных ионизационных потерь энергии тяжелых заряженных частиц средних нерелятивистских и релятивистских энергий. |
ЦО. VII.6 |
использовать формулу Бете для расчета тормозной способности вещества при прохождении тяжелых заряженных частиц. |
ЦО. VII.7 |
качественно охарактеризовать поведение электронной части тормозной способности вещества при изменении энергии тяжёлой заряженной частицы. |
ЦО. VII.8 |
провести сравнительный анализ тормозной способности для разных частиц и сред. |
