Orientation dependence of intensity and energy loss of hyperchanneled ions

Appleton, B. R.; Barrett, J.H.; Noggle, T. S.; Moak, C. D.

doi:10.1080/00337577208231177

Cited by 21 publications

(10 citation statements)

References 15 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…If the oscillations in the x direction are considered, then there is one diffusion function D(p x ) corresponding to α = β = x. We calculated kinetic functions (10) and (11) for this simplified geometry in [4]. Substituting the functions found in [4] in Eq.…”

Section: Thermodynamic Parameters Of the Channeled-particle Subsystemmentioning

confidence: 99%

Dependence of equilibrium properties of channeled particles on the transverse quasitemperature

Kashlev

2006

Theor Math Phys

View full text Add to dashboard Cite

We use methods of nonequilibrium thermodynamics to investigate the quasiequilibrium and kinetic characteristics of channeled particles regarded as a separate thermodynamic subsystem. For the channeled particles, we derive the energy-momentum balance equation in the moving coordinate system and show that the solution of the balance equation provides an expression for the main thermodynamic parameter, the transverse quasitemperature of the channeled-particle subsystem. We study the quasiequilibrium angular distribution of particles after their passage through a thin single crystal, the quasiequilibrium distribution over the particle exit angles under backscattering conditions, and also the rate constant for the nonequilibrium (dechanneling) process at large deviations of the system as a whole from the thermodynamic equilibrium. We discuss a measurement method for the particle beam transverse temperature over the peak height of the angular particle distribution found in the framework of a "shoot-through" experiment. Thermodynamic parameters of the channeled-particle subsystemAccording to [1], for fast particles incident on a crystal at small angles not exceeding the critical value, the beam of particles moving along the crystallographic planes (axes) splits into two fractions, namely, channeled and chaotic ones. The formation of the two particle fractions occurs at a penetration depth L of the order of the coherence length L coh ∼ 10 4Å [2]. Therefore, as a rule, analytic calculations are based on the property that a quasiequilibrium distribution over the transverse energies is attained in the channeled-particle (CP) subsystem at a depth ∼ L coh . At this depth, the probability amplitudes in the CP density-matrix equation are damped, but the diagonal matrix entries characterizing the occupancy of the transverse-energy levels are preserved. Therefore, a quasiequilibrium statistical operator ρ l [3], [4] and a quasiequilibrium CP distribution can be introduced at a depth ∼ L coh .If the chaotic part of the beam is excluded from consideration for simplicity, then the remaining part of the system should be further divided into two parts, first, the thermostat (i = 1) including the crystal lattice and the electron gas and, second, the light atomic particles (i = 2) moving in the channel regime. It is convenient to take the Hamiltonians P 1i = H i of the two subsystems, the total momenta P 2i = P i , and the numbers of particles P 3i = N i as the coordinates P mi . As is known [1], CP-electron collisions occur most frequently, and we therefore confine ourself to taking only the particle-electron collisions into account. Then the CP Hamiltonian is written in the form P 21 = H 2 = H (2) 0 + H (2) int + H (2) int , where H (2) 0 includes the continuous atomic chain (or plane) potential U a describing the action of the regular lattice on the CP under conditions of correlated collisions [1]. The total Hamiltonian of the system is H = H 1 + H 2 .

show abstract

Section: Thermodynamic Parameters Of the Channeled-particle Subsystemmentioning

confidence: 99%

Dependence of equilibrium properties of channeled particles on the transverse quasitemperature

Kashlev

2006

Theor Math Phys

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Будем считать, что эксперимент "на прострел" выполняется в условиях τ (f h /Φ h )Φ ⊥ [9], [10]. В этом приближении с учетом (16) интегральное распределение частиц равно…”

Section: угловое распределение кч после прохождения через тонкий крисunclassified

“…Угловое распределение частиц, вовлеченных в режим, гауссовское. Используя линейное приближение для f (Φ ⊥ ) [9], [10], вычислим величину K, вошедшую в выражение (15). Для осевого канала в пределе 1/F 21 → ∞ имеем…”

Section: угловое распределение кч после прохождения через тонкий крисunclassified

“…1 представлено угловое распределение ионов йода, прошедших через кри-сталл серебра [9], [10]: толщина кристалла 0.835 мкм, энергия КЧ 12.6 МэВ, осевой канал [011], Φ h = 120 эВ, (−dE/dx) e = 3.7 МэВ/мкм, f h = 0.31, ψ det = 0.012 град.…”

Section: приложениеunclassified

“…В таблице даны значения поперечной квазитемпературы КЧ, вычисленные на основе экспериментальных данных [9], [10]. Рассмотрено прохождение КЧ через два кристалла серебра (А и Б).…”

Section: приложениеunclassified

See 2 more Smart Citations

Зависимость Равновесных Свойств Каналированных Частиц От Поперечной Квазитемпературы

Кашлев¹,

Kashlev²

2006

ТМФ

View full text Add to dashboard Cite

Методами неравновесной статистической термодинамики исследованы ква-зиравновесные и кинетические характеристики каналированных частиц, ко-торые рассматриваются как самостоятельная термодинамическая подсистема. Дан вывод уравнения баланса энергии-импульса каналированных частиц в со-провождающей системе координат. Показано, что решение уравнения баланса дает выражение для основного термодинамического параметра -поперечной квазитемпературы подсистемы каналированных частиц. Исследованы квази-равновесное угловое распределение частиц после прохождения тонкого моно-кристалла, квазиравновесное распределение по углам выхода частиц в условиях обратного рассеяния, а также константа скорости неравновесного процесса (де-каналирования) в условиях большого отклонения системы в целом от термоди-намического равновесия. Обсуждается способ измерения поперечной кваизтем-пературы пучка по высоте пика углового распределения частиц, полученного в рамках эксперимента "на прострел".Ключевые слова: неравновесная статистическая термодинамика, каналированные ча-стицы, кристалл, квазиравновесие, поперечная квазитемпература, угловое распределение, минимальный выход. ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ ПОДСИСТЕМЫ КАНАЛИРОВАННЫХ ЧАСТИЦСогласно работе [1] при углах падения быстрых частиц на кристалл, меньших критического угла, пучок частиц, движущихся вдоль кристаллографических плос-костей (осей), распадается на две фракции: каналированную и хаотическую. Обра-зование двух фракций частиц происходит на глубине проникновения L порядка дли-ны когерентности L coh ∼ 10 4Å [2]. Поэтому аналитические расчеты, как правило, основываются на том, что на глубине ∼ L coh в подсистеме каналированных частиц (КЧ) устанавливается квазиравновесное распределение по поперечным энергиям. На этой глубине в уравнении для матрицы плотности КЧ затухают амплитуды ве-роятности, но сохраняются диагональные матричные элементы, характеризующие * Институт металлургии и материаловедения им. А. А. Байкова РАН, Москва, Россия.

show abstract

The Influence of Impurities on the Range of 28 MeV α‐Particles in NaCl Single Crystals

Basu¹,

Choudhury²,

Chaudhuri³

et al. 1985

Physica Status Solidi (b)

View full text Add to dashboard Cite

Pure andimpurity-doped NaCl crystals are irradiated with 28 MeV cr-particles at room temperature. The beam current is 2 nA and the irradiation is continued for one minute in each case. Due to irradiation, F-centers are produoed uniformly in the crystals. The beam divergence is estimated from the observed area of the colored circular spot on the crystal. The optical absorption band of the colored samples are recorded. The efficiency of coloration (F-center) is determined and is found to be independent of orientation and concentration of impurities in the crystal. The range of a-particles is measured, which is found to be shorter in impurity-doped crystals than in pure crystals. The results are explained in terms of recent observations. Reine und storstellendotierte NaC1-Kristalle werden mit 28 MeV-cr-Teilchen bei Zimmertemperatur bestrahlt. Der Strahlstrom betragt 2 nA und die Bestrahlungsdauer in jedem Falle eine Minute. Infolge der Bestrahlung werden in den Kristallen F-Zentren homogen erzeugt. Die Strahldivergenz wird aus der beobachteten Fllche des verfarbten Kreispunktes auf dem Kristall berechnet und die optische Absorptionsbande der verflirbten Proben registriert. Die Verfarbungsausbeute (F-Zentren) wird bestimmt, und es wird gefunden, daD sie von der Orientierung und der Storstellenkonzentration im Kristall unabhiingig ist. Die Reichweite der a-Teilchen wird gemessen, und es wird gefunden, daB sie in storstellendotierten Kristallen geringer ist als in reinen Kristallen. Die Ergebnisse werden mit neueren Beobachtungen erkliirt.

show abstract

Orientation dependence of intensity and energy loss of hyperchanneled ions

Cited by 21 publications

References 15 publications

Dependence of equilibrium properties of channeled particles on the transverse quasitemperature

Dependence of equilibrium properties of channeled particles on the transverse quasitemperature

Зависимость Равновесных Свойств Каналированных Частиц От Поперечной Квазитемпературы

The Influence of Impurities on the Range of 28 MeV α‐Particles in NaCl Single Crystals

Contact Info

Product

Resources

About