к библиотеке   к оглавлению   FAQ по эфирной физике   ТОЭЭ   ТЭЦ   ТПОИ   ТИ  

РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА

Глоссарий по физике

А   Б   В   Г   Д   Е   Ж   З   И   К   Л   М   Н   О   П   Р   С   Т   У   Ф   Х   Ц   Ч   Ш   Э   Ю   Я  

Гамма-спектроскопия

Гамма-спектроскопия - раздел ядерной физики, посвящённый исследованиям энергетич. спектров гамма-излучения. К этой же области принято относить исследования разл. ядерных и атомных процессов, связанных с испусканием, поглощением и рассеянием 1119921-508.jpg-квантов. На основании измерения таких характеристик, как относительные интенсивности наблюдаемых 1119921-509.jpg-линий, угл. распределения 1119921-510.jpg-квантов, угл. корреляции последовательно испускаемых 1119921-511.jpg -квантов, поляризации 1119921-512.jpg-лучей, коэф. конверсии внутренней, вероятности кулоновского возбуждения ядер заряж. частицами, сечения резонансного поглощения 1119921-513.jpg -лучей и т. д., удаётся получать информацию о спинах и четностях основных и возбуждённых состояний ядер, ширинах возбуждённых уровней, магн. дипольных и электрич. квадрупольных моментах ядер в разл. состояниях, мультипольностях переходов между ядерными уровнями. Спектры 1119921-514.jpg-лучей дают основные сведения, необходимые для построения схем энергетических уровней ядер. О методах регистрации и измерения энергии 1119921-515.jpg-квантов см. в ст. Гамма-спектрометр.

Для получения данных о спинах уровней ядер, мультипольностях переходов, электрич. и магн. моментах возбуждённых ядер используется метод исследования угл. корреляций 1119921-516.jpg-квантов, последовательно испускаемых в каскаде следующих друг за другом переходов между ядерными уровнями. С помощью двух или большего числа спектрометрич. детекторов, включённых в схему отбора совпадающих во времени актов регистрации 1119921-517.jpg-квантов, измеряется зависимость числа таких событий от угла между направлениями вылета соответствующих 1119921-518.jpg-квантов из источника (см. Совпадений метод). Если при этом разрешающее время схемы совпадений значительно больше ср. времени 1119921-519.jpg жизни ядер в промежуточном состоянии, то измеренная угл. корреляция наз. интегральной по времени. В этом случае детектор, регистрирующий 2-й 1119921-520.jpg-квант, не различает акты 1119921-521.jpg-распада возбуждённых ядер по их времени жизни и все они суммируются. Соответствующая корреляционная функция для угл. 1119921-522.jpg- 1119921-523.jpg-корреляции имеет вид:

1119921-524.jpg

Здесь 1119921-525.jpg- угол между направлениями вылета 1119921-526.jpg-квантов, 1119921-527.jpg - k-й полином Лежандра, Ak - коэф., зависящие от спинов I состояний, между к-рыми происходят ядерные переходы, и от т. н. параметров смешивания мультиполей в каждом из переходов, под к-рыми понимаются отношения амплитуд электрич. мультиполя порядка L : E (L)и магн. мультиполя порядка L-1 : M(L-1). В частности, при спинах промежуточных состояний ядер, равных 0 или 1/2, угл. корреляция отсутствует, т. е. 1119921-528.jpg (см. Угловые распределения и угловые корреляции). Однако по угл. 1119921-529.jpg-корреляции нельзя отличить чисто электрич. переход от магнитного. Чтобы сделать это, надо знать чётности состояний, между к-рыми происходит переход.

Если исследуемые ядра находятся в магн. или неоднородном электрич. полях, то корреляционная картина искажается; происходит возмущение интегральной угл. корреляции. В случае магн. поля, перпендикулярного плоскости распространения наблюдаемых 1119921-530.jpg -квантов, это возмущение проявляется в повороте корреляционной картины на угол

1119921-531.jpg

Здесь 1119921-532.jpg - магн. момент ядра, I- спин в возбуждённом состоянии, H - напряжённость магн. поля. Ф-ла (2) справедлива для 1119921-533.jpg . Поворот сопровождается ослаблением анизотропии этой картины. Действие неоднородного электрич. поля сказывается лишь в ослаблении анизотропии корреляц. картины без её поворота. Степень этого ослабления зависит от произведения квадруполъного электрического момента ядра на градиент напряжённости электрич. поля. Аналогичные эффекты могут наблюдаться и при исследованиях возмущённых угл. распределений резонансно рассеянных 1119921-534.jpg-квантов и 1119921-535.jpg-квантов, испускаемых ядрами после кулоновского возбуждения.

Если время жизни ядер в промежуточном возбуждённом состоянии больше разрешающего времени схемы совпадений, то может быть измерена дифференц. по времени угл. 1119921-536.jpg -корреляция. Соответствующий эксперимент состоит в измерении числа 1119921-537.jpg-совпадений при фиксированном угле разлёта 1119921-538.jpg-квантов в зависимости от промежутка времени между регистрацией первого и второго квантов [1].

Хотя исследование невозмущённых угл.1119921-539.jpg корреляций даёт возможность измерять параметры смешивания мультиполей в ядерных переходах, однако чаще для изучения мультипольности 1119921-540.jpg-переходов используют процесс внутр. конверсии гамма-лучей (см. Конверсия внутренняя). Измеряя абс. величины коэф. внутренней конверсии или (что в ряде случаев может быть проще) отношения коэф. внутренней конверсии 1119921-541.jpg-лучей на разных электронных оболочках и подоболочках атомов, можно определить мультипольности соответствующих переходов, сравнивая измеренные величины с теоретически вычисленными табулированными значениями [2].

Чётности состояний ядер определяют по зависимости степени линейной поляризации 1119921-542.jpg-лучей от угла 1119921-543.jpg между направлениями их вылета [1]. Для измерения линейной поляризации можно использовать зависимость дифференц. сечения комптоновского рассеяния 1119921-544.jpg-квантов от угла между плоскостью рассеяния и плоскостью поляризации первичного пучка 1119921-545.jpg -квантов [3]. Комптоновские поляриметры обычно состоят из двух детекторов, в первом из к-рых происходит акт комптоновского рассеяния, а во втором (включённом в схему совпадений с первым) регистрируется рассеянный 1119921-546.jpg-квант. Азимутальная анизотропия рассеянного 1119921-547.jpg-излучения определяется поляризацией исходного излучения.

Простейший комптоновский поляриметр [4] представляет собой полупроводниковый детектор в виде тонкой плоскопараллельной пластинки (рис.). Пучок исследуемых 1119921-555.jpg-лучей направляется на узкую грань пластинки. Если плоскость пластинки перпендикулярна плоскости поляризации 1119921-556.jpg-лучей (в плоскости поляризации лежит электрич. вектор E электромагн. волны), то число отсчётов в пике полного поглощения будет максимально возможным, т. к. сечение комптоновского рассеяния максимально для направления, перпендикулярного плоскости поляризации первичных 1119921-557.jpg-лучей, и при данном расположении пластинки вероятность поглощения рассеянного кванта в веществе детектора гораздо больше, чем в случае, когда пластинка повёрнута на 90° относительно рассматриваемого положения. В последнем случае комптоновски рассеянные 1119921-558.jpg -кванты будут с большой вероятностью вылетать из детектора через широкую грань. Такой детектор особенно удобен для качественных опытов по определению положения плоскости поляризации.

1119921-548.jpg

Схема действия полупроводникового1119921-549.jpg-поляриметра: S-источник линейно поляризованных 1119921-550.jpg-лучей; ОО'- ось пучка 1119921-551.jpg-квантов. Стрелками обозначена плоскость поляризации (E). Первичный 1119921-552.jpg -квант 1119921-553.jpg попадает в детектор вблизи точки В и испытывает комптоновское рассеяние в точке А. Наиболее вероятное положение плоскости рассеяния, в которой движется рассеянный квант 1119921-554.jpg, перпендикулярно плоскости поляризации первичных фотонов. Поглощение рассеянного кванта в детекторе наиболее вероятно, когда пластинка находится в положении I, и наименее вероятно в положении II.


Для измерения циркулярной поляризации 1119921-559.jpg-лучей в большинстве случаев применяются два метода: исследуемое 1119921-560.jpg-излучение пропускается сквозь намагниченный ферромагнитный фильтр и измеряется зависимость интенсивности прошедшего излучения от направления намагниченности фильтра; изучается зависимость интенсивности комптоновского рассеяния 1119921-561.jpg -лучей намагниченным ферромагнитным веществом от направления намагниченности рассеивателя [5]. С помощью измерений угл. 1119921-562.jpg -корреляций при одновременном определении циркулярной поляризации 1119921-563.jpg-лучей выполнено большое число работ по изучению несохранения пространственной чётности в слабых взаимодействиях [5]. Опыты по измерению циркулярной поляризации 1119921-564.jpg-лучей, испускаемых возбуждёнными неполяризованными ядрами [6], подтвердили полученные ранее др. методами выводы о существовании малой примеси несохраняющего пространственную чётность потенциала к ядерным взаимодействиям.

Ширины Г ядерных уровней связаны со ср. временами т жизни ядер в возбуждённых состояниях. Наиб. распространёнными способами определения ширин являются измерение полных сечений процессов кулоновского возбуждения ядер ускоренными протонами, He+ или многозарядными ионами более тяжёлых элементов [7], а также измерение полных сечений резонансного поглощения и резонансного рассеяния 1119921-565.jpg -лучей [8]. С этими сечениями ширины уровней связаны сравнительно простыми соотношениями. Cp. время жизни ядер в возбуждённом состоянии можно определить, непосредственно измеряя временной ход высвечивания возбуждённых ядер. Для этого применяются два включённых в схему совпадений детектора, один из к-рых регистрирует излучение, предшествующее образованию исследуемого возбуждённого состояния (1119921-566.jpg, 1119921-567.jpg или 1119921-568.jpg-излучение или электрон внутр. конверсии 1119921-569.jpg-лучей), а второй - 1119921-570.jpg-квант (или конверсионный электрон), посредством испускания к-рого происходит распад возбуждённого состояния. Измеряется зависимость числа совпадений от времени задержки между приходом сигналов от первого и второго детекторов. Эта зависимость даётся экспоненциальным законом:

1119921-571.jpg

(I0 - число совпадений в единицу времени при нулевой задержке). Сравнение ф-лы (3) с экспериментом позволяет найти 1119921-572.jpg, а значит, и Г.

Литература по гамма-спектроскопии

  1. Фрауэнфельдер Г., Стеффен Р., Угловые корреляции, в кн.: Альфа-, бета- и гамма-спектроскопия, пер. с англ., в. 3, M., 1969;
  2. Слив Л. А., Банд И. M., Таблицы коэффициентов внутренней конверсии g-излучения на К- и L-оболочках, в кн.: Гамма-лучи, M.- Л., 1961; [То же на М-оболочке], там же, с. 464;
  3. Методы определения основных характеристик атомных ядер и элементарных частиц, сост--ред. Л--К--Л. Юан, By Цзянь-сюн, пер. с англ., M., 1965, с. 165-70;
  4. Owen G. E., Lее J. К., Gamma ray polarimeters with Ge-Li-detectors, ''Nucl. Instr. and Meth'', 1970, v. 82, p. 173;
  5. Schopper H., Measurement of circular polarization of g-rays, "Nucl. Instr.", 1958, v. 3, p. 158;
  6. Абов Ю. Г., Крупчицкий П. А., Нарушение пространственной четности в ядерных взаимодействиях, "УФН", 1976, т. 118, с. 141;
  7. Изучение структуры ядра при кулоновском возбуждении ионами, в кн.: Деформация атомных ядер, пер. с англ., M., 1958;
  8. Джелепов Б. С., Резонансное рассеяние g-лучей на ядрах, "УФН", 1957, т. 62, с. 3;
  9. Эстулин И. В., Петушков А. А., Круговая поляризация g-квантов, испускаемых атомными ядрами вслед за b-распадом, там же, 1964, т. 82, с. 253.

А. В. Давыдов

к библиотеке   к оглавлению   FAQ по эфирной физике   ТОЭЭ   ТЭЦ   ТПОИ   ТИ  

(время поиска примерно 20 секунд)

Знаете ли Вы, что, как ни тужатся релятивисты, CMB (космическое микроволновое излучение) - прямое доказательство существования эфира, системы абсолютного отсчета в космосе, и, следовательно, опровержение Пуанкаре-эйнштейновского релятивизма, утверждающего, что все ИСО равноправны, а эфира нет. Это фоновое излучение пространства имеет свою абсолютную систему отсчета, а значит никакого релятивизма быть не может. Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.

НОВОСТИ ФОРУМАФорум Рыцари теории эфира
Рыцари теории эфира
 13.06.2019 - 05:11: ЭКОЛОГИЯ - Ecology -> ПРОБЛЕМА ГЛОБАЛЬНОЙ ГИБЕЛИ ПЧЁЛ И ДРУГИХ ОПЫЛИТЕЛЕЙ РАСТЕНИЙ - Карим_Хайдаров.
12.06.2019 - 09:05: ВОЙНА, ПОЛИТИКА И НАУКА - War, Politics and Science -> Проблема государственного терроризма - Карим_Хайдаров.
11.06.2019 - 18:05: ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ФИЗИКА - Experimental Physics -> Эксперименты Сёрла и его последователей с магнитами - Карим_Хайдаров.
11.06.2019 - 18:03: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Андрея Маклакова - Карим_Хайдаров.
11.06.2019 - 13:23: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Вячеслава Осиевского - Карим_Хайдаров.
11.06.2019 - 13:18: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Светланы Вислобоковой - Карим_Хайдаров.
11.06.2019 - 06:28: АСТРОФИЗИКА - Astrophysics -> К 110 летию Тунгуской катастрофы - Карим_Хайдаров.
10.06.2019 - 21:23: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Владимира Васильевича Квачкова - Карим_Хайдаров.
10.06.2019 - 19:27: СОВЕСТЬ - Conscience -> Высший разум - Карим_Хайдаров.
10.06.2019 - 19:24: ВОЙНА, ПОЛИТИКА И НАУКА - War, Politics and Science -> ЗА НАМИ БЛЮДЯТ - Карим_Хайдаров.
10.06.2019 - 19:14: СОВЕСТЬ - Conscience -> РУССКИЙ МИР - Карим_Хайдаров.
10.06.2019 - 08:40: ЭКОНОМИКА И ФИНАНСЫ - Economy and Finances -> КОЛЛАПС МИРОВОЙ ФИНАНСОВОЙ СИСТЕМЫ - Карим_Хайдаров.
Bourabai Research Institution home page

Боровское исследовательское учреждение - Bourabai Research Bourabai Research Institution