Некогерентное рассеяние ультрарелятивистских частиц на ядрах при плоскостном каналировании

Abstract

Рассматривается проблема последовательного описания движения заряженных частиц высоких энергий в поле атомных плоскостей ориентированных кристаллов, имеющая принципиальное значение для управления движением частиц, получения интенсивного гамма-излучения и готовящегося измерения характеристик короткоживущих элементарных частиц, таких как магнитный и электрический дипольные моменты. На основании строго рассчитанного мгновенного изменения энергии поперечного движения частицы в поле плоскостей при рассеянии на остове отдельного атома получено выражение для средней скорости ее нарастания, учитывающее квантовые эффекты и резкое изменение плотности распределения частиц в межплоскостном канале. Найденное соотношение впервые дает возможность строго описать ограничения любых приложений эффекта каналирования в физике высоких энергий без введения параметров, вводившихся до сих пор на основе качественных соображений. Помимо этого, введены выражения для сечения рассеяния ядрами на большие углы и среднего квадрата угла рассеяния на малые, позволяющие сформулировать последовательный метод учета квантовой природы некогерентного и классической природы когерентного рассеяния на атомах кристаллических плоскостей при моделировании процесса распространения ультрарелятивистских частиц обоих знаков заряда как в условиях каналирования, так и вне его.