Упругое рассеяние при низких энергиях

Спектрометрия рассеяния ионов низких энергий (рассеяния медленных ионов, РМИ) занимает особое место среди методов анализа поверхности, поскольку рассеяние происходит исключительно на первом атомном слое поверхности образца. Так происходит потому, что ионы благородных газов низких энергий, проникая в твердое тело, нейтрализуются (вследствие их высокого потенциала ионизации) при неупругих электронных взаимодействиях. Таким образом, можно зарегистрировать только те ионы, которые претерпевают упругие столкновения непосредственно на поверхности твердого тела. РМИ является единственным методом, чувствительным к верхнему монослою, независимо от того, какие атомы находятся в глубине образца. Монослойной чувствительности в других методах можно достичь только в том случае, если поверхностный слой отличается по составу от нижележащих слоев (например, пленка адсорбированных молекул на металлической поверхности). [c.354]

Если мишень бомбардируют частицами с низкой массой (например, Не +, М = 4), преобладают упругие кулоновские взаимодействия между ядрами, приводящие к упругому рассеянию первичных ионов под большими углами. Измерение спектров потерь энергии отраженных первичных ионов является основой методов спектроскопии рассеяния. Взаимодействия между ядрами наиболее ярко выражены при высоких энергиях первичных ионов (1-3 Мэв). В этой области работает спектрометрия резерфордовского обратного рассе- [c.345]

При упругих столкновениях заряженные частицы, в том числе и электроны, могут отклоняться от первоначального направления (рассеяние) под влиянием электростатического поля ядер атомов, входящих в состав вещества среды. Рассеяние преобладает над другими механизмами взаимодействия заряженных частиц с веществом среды при низких энергиях электронов и у веществ, состоящих из атомов с большими атомными номерами. [c.213]

Упругое рассеяние при низких энергиях [c.235]

Для нейтронов с низкой энергией закон рассеяния на гармонических колебаниях можно представить в виде разложения, каждый член которого соответствует взаимодействию между нейтронами и определенным числом фононов [10], Когда энергия фонона Ки, велика в сравнении с тепловой энергией к Т и изменением энергии, основной вклад в сечение дают первые два члена разложения (нулевой и одно-фононный члены). Нулевой член характеризует упругую составляющую, а однофононный неупругую составляющую взаимодействия нейтронов, рассматривавшиеся выше. Интенсивность однофононного рассеяния очень чувствительна к особенностям колебательных [c.215]

При низкой энергии падающих нейтронов общее некогерентное рассеяние (сумма упругого и неупругого рассеяния) данным жидким или поликристаллическим твердым образцом является изотропным. Поэтому для сравнения относительных изменений при различных углах рассеяния или сопоставления отдельных неупругих или квазиупругих составляющих спектры часто нормализуют на равную общую площадь. [c.240]

В тех случаях, когда вблизи порога нет сильно выраженных резонансных состояний компаунд-типа, т. е. если имеющиеся околопороговые резонансны носят так называемый потенциальный характер, можно развить другой очень перспективный подход к процедуре экстраполяции сечений, особенно эффективный для спин-поляризованного случая. Он заключается в использовании хорошо известных данных при не слишком низких энергиях Е 0,5-5 МэВ для построения надёжного многоканального потенциала взаимодействия с учётом важных каналов реакций а + 6 —> + с/ (г = О, 1,..., п). В отличие от амплитуды рассеяния этот потенциал является, вообще говоря, очень плавной функцией Е и пороговая энергия для него никак не выделена. Поэтому найденный потенциал можно использовать для предсказаний сечений в области порога а + 6 канала. Хотя сам метод известен весьма давно, в [71-73] предложена его конкретная реализация, использующая новый способ построения указанного многоканального потенциала. Он строится на основе прямого итерационного решения обратной задачи рассеяния, стартуя непосредственно с экспериментальных данных по сечениям, а также векторным и тензорным анализирующим способностям. Хотя до сих пор данный метод был практически применён лишь в задачах упругого рассеяния со связью каналов, нет сомнений, что его можно также эффективно использовать и для общей проблемы предсказания околопороговых сечений реакций с перестройкой. [c.247]

Существует несколько механизмов взаимодействия электронов с веществом, при которых энергия электронов уменьшается. Основные из них эмиссия тормозного электромагнитного излучения, неупругие и упругие соударения. Вклад каждого из процессов сильно зависит от энергии электронов и в некоторой степени от вещества поглотителя. При высоких энергиях наблюдается главным образом тормозное излучение, электроны с малой энергией претерпевают неупругие соударения. Кроме того, при низкой энергии электронов большое значение приобретает упругое рассеяние изменение направления движения без перехода кинетической энергии в какие-либо другие формы. [c.39]

Потеря энергии нейтронов в замедлителях ядерных реакторов происходит главным образом в результате упругого рассеяния в материалах с низким атомным весом. Так, среднее число соударений нейтронов с энергией 2 Мэе (нейтроны деления), необходимое для снижения их энергии до 0,025 эв, равняется 18 в водороде, 100 в графите и около 2000 в свинце [10]. Поперечное сечение упругого рассеяния увеличивается по мере снижения энергии нейтронов. [c.45]

В этом параграфе, а также в четвертом разделе рассматриваются наиболее важные моменты теории спектров комбинационного рассеяния молекул, так как общая теория изложена достаточно подробно в курсах физики и строения молекул. Основная часть рассеянного молекулами излучения сохраняет частоту падающего излучения и называется релеевским рассеянием. В то же время энергия падающего монохроматического излучения частично изменяется при рассеянии на молекулах, т. е. наблюдается н е -упругое рассеяние, что обусловлено изменением энергетического состояния рассеивающей молекулы. Если молекула переходит под воздействием излучения на более высокий энергетический уровень, то частота рассеянного излучения уменьшается. Эти переходы называются стоксовыми (рис. VI.I). И наоборот, частота рассеянного излучения увеличивается, если молекула переходит в более низкое энергетическое состояние. Такие переходы называются антистоксовыми. Поскольку вращательные уровни расположены на небольших (в шкале энергий) расстояниях, то вероятности переходов в верхние и нижние состояния практически [c.113]

Наконец, важные сведения о потенциалах межмолекулярных взаимодействий получают из экспериментов по упругому рассеянию молекулярных пучков пучки высоких энергий дают информацию о поведении кривых в области сильного межатомного отталкивания, пучки низких энергий используют для определения потенциалов в области малого перекрывания электронных оболочек (в области минимума потенциальных кривых). [c.83]

При определенных условиях (низкие температуры, большие скорости разрушения) тепловые флуктуации не играют существенной роли, и разрыв хрупких тел идет по атермическому механизму. В этом случае только при напряжениях выше критического (ок) растут микротрещииы и твердое тело разрушается. Если пренебречь механическими потерями, то стартовая скорость микротрещин при переходе напряжения через значение 0к сразу стано вится большой, приблизительно равной скорости распространения поперечных упругих колебаний в твердом теле. Если же учесть рассеяние упругой энергии, зависящее от скорости роста трещины, то предельная критическая [c.95]

Упругое рассеяние вполне удовлетворительно описывается в рамках оптической модели (см. предыдущий раздел), исключая рассеяние нейтронов очень низких энергий. Компаунд-ядро, образовавшееся при захвате такого нейтрона, может с значительной вероятностью испарить нейтрон со всей его начальной энергией таким образом, составное ядро также даст вклад в упругое рассеяние низкоэнергетических нейтронов. [c.305]

В качестве примера низкотемпературного источника пучка можно рассмотреть источник атомов Н, использованный для исследования упругого рассеяния в области низких энергий [ 18]. [c.122]

Рассеяние энергии колебаний при этом опять будет очень малым, динамический модуль упругости достигнет некоторого предельного значения и будет на 2—3 порядка превышать модуль упругости, измеренный на низких частотах. Таким образом, при достаточно высоких частотах колебаний полимер, который находится в высокоэластическом состоянии, будет вести себя так, как будто он находится в стеклообразном состоянии. В этом и заключается явление механического стеклования, отличие которого от структурного стеклования впервые было выяснено Г. М. Бартеневым Ч [c.47]

Новое представление хорошо согласуется с возможным влиянием температуры на ход процесса. Чем выше температура, тем скорее идет рассеяние активированного комплекса на автономные точечные дефекты. При достаточно высокой температуре этот распад может происходить непосредственно при формировании комплекса в зоне реакции. При этом процесс с самого начала характеризуется скоростью и энергией активации, свойст-ственными обычной диффузии. При достаточно низкой температуре возможность быстрого хода процесса, который мог бы поддерживаться участием активированных комплексов, не подверженных (или слабо подверженных) рассеянию, не реализуется ввиду того, что процесс начинает лимитироваться в стадии формирования комплексов в зоне реакции, т. е. в стадии, обусловленной обычной диффузией, посредством которой в зону реакции входят атомы обоих компонентов (при низких температурах эта диффузия парализована). Таким образом, участие активированных комплексов в процессе реакционной диффузии может проявиться в области средних температур, когда на процесс обычной диффузии, обусловленной автономными одноатомными элементарными актами, стимулируемыми тепловым движением атомов, налагается движение активированных комплексов, обусловленное коллективизированными элементарными актами, стимулируемыми упругим взаимодействием в группе атомов. [c.10]

Сравнение значений длины пробега электронов. В табл. 3.2 содержатся числовые значения величины длины пробега электронов, рассчитанные на основе приведенных выше уравнений, и экспериментально измеренные значения в соответствии с приведенными критериями для тонких пленок. В общем случае длины пробегов, рассчитанные по модели Канайи— Окаямы, лежат вблизи экспериментально определенных значений максимальной длины пробега. Длина пробега по Бете наиболее существенно отклоняется от других измерений длины пробега в тех случаях, когда упругое рассеяние имеет большую вероятность в мишенях с большим атомным номером или при низкой энергии электронного пучка. В наиболее экстремальных случаях длина пробега по Бете отличается более чем на 50% от длины пробега, вычисленной по модели Канайи — Окаямы. [c.44]

При описании углового распределения упругого рассеяния при низких энергиях встречается преобразование wN-амплитуды из её системы центра масс (с.ц.м. яМ) в систему центра масс пион—ядро (с.ц.м. яА). Соответствующие кинематические поправки для рассеяния вперёд уже были введены в разделе 6.4.3 для пионных атомов. Для низкоэнергетического рассеяния заметный дополнительный эффект возникает от преобразования угла рассеяния, к обсуждению которого мы сейчас переходим (Thies, 1976). [c.237]

Механизмы реакций двойной перезарядки пионов оказываются тесно связанными с механизмами однократной перезарядки и упругого рассеяния как при низких энергиях, так и в области А-резонанса. Для иллюстрации рассмотрим ДП (я , я") на ядре с двумя активными валентными нейтронами (или протонными дырками) вне замкнутой оболочки, таком как 0 или С. Основное состояние конечного ядра является тогда двойным изобараналоговым состоянием по отношению к мишени. [c.281]

Отработка техники эксперимента в значительной степени осуществлена МакРэем и сотр. [106]. Схема современной экспериментальной установки для измерения дифракции медленных электронов показана на рис. -15 [104]. Электроны, излучаемые раскаленной нитью, получают одинаковое ускорение и ударяются о кристалл перпендикулярно его поверхности. Рассеяние электронов может быть как упругим, так и неупругим. В диффракционных исследованиях используют только упруго рассеянные электроны. В установке, показанной схематически на рис. -15, имеется несколько сеток. Потенциал первой сетки соответствует потенциалу кристалла вторая сетка — отражающая, через нее проходят только те электроны, которые обладают первоначальной энергией (неупруго рассеянные электроны более низкой энергии задерживаются) третья положительно заряженная сетка ускоряет проходящие через нее электроны и направляет их на флуоресцентный экран Получающуюся дифракционную картину можно регистрировать фото-графически. [c.227]

Ив и Дакворт [595] исследовали люминесцентные характеристики различных веществ как функцию энергии ионов. При проникновении ионов с низкой энергией в твердое вещество большая часть их энергии расходуется на упругие столкновения и лишь незначительная — на возбуждение электронов. Таким образом, можно ожидать, что при бомбардировке люминофоров их свойства будут ухудшаться вследствие дефектов кристаллической решетки. Ухудшение наблюдалось уже при бомбардировке ионами в количестве 5-10 ион1см [2201], однако такой образец был регенерирован прокаливанием при 450°. Отложения, образующиеся на поверхности сцинтиллятора, также ухудшают его чувствительность. Фотоумножитель должен быть защищен от попадания рассеянного света, а то, что фоточувствительная поверхность должна иметь низкую работу выхода, влечет за собой увеличение фоновых шумов при комнатной температуре. Достоинство таких детекторов состоит в образовании большого числа фотонов под воздействием одного иона, что статистически снижает флуктуации. Снижения фоновых шумов в фотоумножителях можно добиться применением нескольких умножителей с одним люминофором. Кальман и Акардо [1074] описали такую систему с применением трех фотоумножителей, которые ведут счет только тех частиц, которые образуются одновременно во всех трубках. [c.221]

Другой тип передачи кванта возбуждения — двухфононный, комбинационный,— заключается в исчезновении фонона частоты V J и в появлении нового фонона с частотой Va таким образом, что л 2 — Vl = Е, где Д — энергия кванта возбуждения парамагнитной частицы. Вероятность такого перехода пропорциональна произведению спектральных плотностей фононов с частотами V] и va. Поскольку в процессах комбинационного рассеяния участвуют упругие колебания решетки всех частот, этот тип передачи энергии наиболее эффективен в релаксационном механизме при достаточно высоких температурах, когда число колебаний решетки велико. При низких температурах главную роль играет резонансный обмен. [c.23]

При достаточно низких температурах для полимеров характерны упругие деформации, описываемые законом Гука. Они не зависят от времени и механически полностью обратимы. Это значит, что после прекращения действия деформирующей силы деформация исчезает. Для этого типа деформации характерна также термодинамическая обратимость, что означает отсутствие рассеяния энергии в процессе нагружение—разгружение. Этот тип деформации является следствием изменения валентных углов и расстояний между атомами. Вследствие того что силы притяжения и отталкивания, действующие между атомами в молекулах, велики, подобные деформации характеризуются большими значениями модуля (порядка 10 —10 дин см ). Наблюдаемые на рис. 28 переходы, связанные с изменением формы макромолекул (первый переход) и с перемещением боковых групп (вторичные переходы) являются следствием эластической деформации, достигающей равновесного значения после определенного времени и возвращающейся к нулю после снятия деформирующей нагрузки. Этот тип деформации механически обратим, но вследствие зависимости от времени необратим термодинамически. Часть энергии деформации рассеивается в виде тепла. [c.54]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология