نویسندگان
1 گروه مهندسی هسته‌ای، واحد ملایر، دانشگاه آزاد اسلامی، ملایر
2 دانشکده مهندسی شیمی، دانشگاه تهران، تهران
3 باشگاه پژوهشگران جوان و نخبگان، واحد ملایر، دانشگاه آزاد اسلامی، ملایر
چکیده
تابش چرنکوف هنگام حرکت ذرات باردار نسبیتی در یک محیط مادی با ضریب شکست بزرگ‌تر از یک به وجود می‌آید. اگر چه ضریب شکست مواد در ناحیه پرتو ایکس در حالت کلی کوچک‌تر از یک است، اما در نزدیکی لبه‌های جذب اتمی ضریب شکست مواد می‌تواند بزرگ‌تر از یک شود و تابش چرنکوف در ناحیه پرتو ایکس نرم با پهنای باند بسیار باریک تولید شود. در این مقاله، توزیع طیفی- زاویه‌ای و ویژگی‌های تابش چرنکوف در ناحیه پرتو ایکس به دقت مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته است. نتایج نشان می‌دهند که با استفاده از شتابگرهای الکترونی با انرژی حدود 10 MeV و با چگالی جریان متوسط 20mA/mm2 و با انتخاب ورقه‌هایی از مواد مختلف با ضخامت چند میکرومتر، می‌توان باریکه پرتو ایکس تکفام با شدتی در حدود 10-4 ph/el در محدوده انرژی eV 50 تا keV 1 تولید کرد. این چشمه نوین پرتو ایکس نرم، به دلیل درخشندگی زیاد و تکفام بودنش می‌تواند در میکروسکوپی پرتو ایکس نرم، طیف سنجی فوتوالکترون، آنالیز عناصر بسیار کم مقدار و دیگر زمینه‌های تحقیقاتی مورد استفاده قرار گیرد.
کلیدواژه‌ها
عنوان مقاله [English]
Generation of Cherenkov radiation in the soft x-ray region by 10-MeV electron accelerator
نویسندگان [English]
- A Ahmadi 1
- K Ahmadi 2
- Sh Khaleghi 3
چکیده [English]
Cherenkov radiation is generated when relativistic charged particles move in a medium with refractive index larger than unity. Although, the refractive index is generally smaller than unity in X-ray region, in the vicinity of atomic absorption edges, the refractive index may exceed unity and Cherenkov radiation can be generated in soft X-ray region with a narrow band width. In this paper, the spectral-angular distribution of X-ray Cherenkov Radiation (XCR) and its properties are analyzed. It is shown that, by using electron accelerators which can produce 10 MeV electrons, with average current density 20 mA/mm2, and choosing different µm-thick foils, one can produce soft X-ray Cherenkov radiation source with intensity about 10-4 ph/el, and X-ray photon energy from 50 eV up to 1 keV. Some unique properties of XCR, such as narrow band width and high brightness, make XCR a novel soft X-ray source for applications in soft X-ray microscopy, photoelectron spectroscopy, analysis of trace elements and other research areas.
کلیدواژه‌ها [English]
- electron accelerator
- Cherenkov radiation
- soft X-rays
2. G N Afanasiev, “Vavilov-Cherenkov and Synchrotron Radiation: Foundations and Applications”, Kluwer Academic Publishers, (2004) 491.
3. D T Attwood, “Soft X-rays and Extreme Ultraviolet Radiation: Principles and Applications”, Cambridge University Press, (2000), 503p.
4. V A Bazylev et al., Pisma Zh. Eksp. Teor. Fiz. 24 (1976) 406.
5. V A Bazylev et al., Sov. Phys. Usp. 25 (1982) 565.
6. W Knults et al., Appl. Phys. Lett. 83 (2004) 1050.
7. V I Vysotskii et al., J. Surf. Inves. X-ray, Synchrotron and Neutron Techniques, 7 1 (2013) 51.
8. W Knults et al., Appl. Phys. Lett. 79 (2001) 2099.
9. C T Chantler et al., http://physics.nist.gov/
10. B L Henke et al., https://henke. lbl. gov/ optical_ constants.
)