Электронно-фотонная лавина

Гамма-кванты, образованные при я°-распаде, вызывают генерацию электронно-фотонных лавин, однако радиационная длина таких лавин мала. [c.257]

Сейчас чаще используются радиотехнические схемы с активным гашением, в которых возникающий при разряде передний фронт импульса включает быстродействующие спусковые устройства, снимающие напряжение на счетчике. Совершенно иной механизм гашения возникает при добавлении в трубку многоатомных газов, например паров этилового спирта. Пары спирта сильно поглощают фотоны с энергиями, достаточными для выбивания фотоэлектронов из катода. При этом молекула спирта возбуждается и диссоциирует, но практически не испускает электронов. Поэтому повторные, лавины за счет фотоэлектронов с катода возникнуть не могут. Подавляются и повторные лавины за счет положительных ионов. Именно, положительные ионы основного газа счетчика (например, аргона), двигаясь к катоду, сталкиваются с молекулами спирта. Ионизационный потенциал спирта (11,7эВ) ниже ионизационного потенциала аргона (15,7 эВ). Поэтому при столкновении иона аргона с молекулой спирта энергетически выгодным является переход электрона к иону аргона с ионизацией молекулы спирта и нейтрализацией аргона. В результате до катода доходят только ионы спирта, которые при нейтрализации не выбивают электроны, а разваливаются. Счетчики, наполненные многоатомными газами, называются самогасящимися. В счетчиках, работающих в режиме [c.497]

На рис.4.20 представлена схема, поясняющая, почему рост электропроводящего канала - стримера происходит быстрее, чем продвижение электронной лавины. Лавины условно показаны в виде заштрихованных конусов, а пунктирными линиями изображены пути фотонов. [c.118]

Волнистые линии исходят из атомов, которые были возбуждены дарами электронов и вслед за тем испустили фотоны. Двигаясь со скоростью 3 10 м/с, фотоны обгоняют лавину и в каком - то месте, соответствующем концу пунктирной линии, ионизируют частицу газа. Отщепленный здесь электрон, устремляясь к аноду, порождает новую лавину далеко впереди первой лавины. [c.118]

Волнистые ЛИНИН исходят из атомов, которые были возбуждены ударами электронов и вслед за тем испустили фотоны. Двигаясь со скоростью 3-10 м/с, фотоны обгоняют лавину и в каком-то месте, соответствующем концу волнистой линии, ионизируют частицу газа. Отщепленный здесь электрон, устремляясь к аноду, порождает новую лавину далеко впереди первой лавины. Таким образом, пока первая лавина вырастает, скажем, на длину малой стрелки АВ (рис, 4-1), намечающийся канал повышенной проводимости газа, т. е. стример, распространяется на длину большой стрелки D. [c.61]

При столкновениях образуются также возбуждённые атомы, к-рые высвечиваются (УФ-излучение) за время 10 с. Энергия фотонов йоа почти всегда превосходит работу выхода электронов с поверхности катода, поэтому вырванные (с вероятностью 10 ) фотоэлектроны также движутся к аноду, усложняя картину разряда и образуя лавинные серии — последовательно затухающую цепочку импульсов, отстоящих друг от друга на время дрейфа электронов от катода к аноду. Фотоэлектронную эмиссию можно ослабить, если в состав газа кроме инертных (Ат, Кг, Хе) ввести многоатомные газы (СН С И , СО я т. д.), поглощающие УФ-излучение. Т. к. электроны поглощают газы и пары со сродством к электрону (О, НаО, галогены), то их в смеси П. с. должно быть мин. кол-во (концентрация О 10 см ). [c.147]

Аналогичные лавины порождаются фотонами с энергией Sti>2m , где —масса электрона, а также более тяжёлыми заряж. частицами, напр, мюонами, создающими тормозные фотоны или порождающими электрон-позитрон-ные пары. Однако для тяжёлых (массивных) частиц сечения соответствующих процессов малы. Напр., сечение тормозного излучения обратно пропорционально квадрату массы т частицы m,jm) . [c.564]

Фотоны проникают в рубиновый стержень и, действуя на атомы хрома, возбуждают многие из них, т. е. переводят электроны на более высокий энергетический уровень. На этом уровне электроны возбужденных атомов не могут удерживаться и мгновенно переходят на промежуточный уровень возбуждения красного света. Когда на промежуточном энергетическом уровне накопится более половины всех возбужденных атомов, возникает лавинный процесс падения их с промежуточного уровня на основной. В теле кристалла рубина индуцируется световой поток. [c.594]

На рис. 4-1 представлена схема, поясняющая, почему рост электропроводящего канала — стримера — происходит быстрее, чем продвижение электронной лавины. На этом рисунке лавины условно показаны в виде заштрихованных конусов, а волнистыми линиями изображены пути фотонов. Внутри каждого конуса, представляющего развивающуюся лавину, газ ионизируется ударами электронов вновь отщепленные электроны, разгоняемые полем, ионизируют встречаемые ими частицы газа, и таким образом лавинообразно нарастает число электронов, движущихся к аноду, и число положительных ионов, направляющихся к катоду. Начала волнистых линий исходят из атомов, которые были возбуждены ударами электронов и вслед за тем испустили фотон. Двигаясь со скоростью 3-10 м/сек, фотоны обгоняют лавину и в каком-то месте, которое изображено концом волнистой линии, ионизируют [c.80]

Одновременно с ростом стримера, направленного от катода к аноду, начинается образование встречного лавинного потока положительно заряженных частиц, направленного к катоду. Положительный стример представляет собой канал газоразрядной плазмы. Поясним это подробнее. Электронные лавины оставляют на своем пути большое число новообразованных положительных ионов, концентрация которых особенно велика там, где лавины получили свое наибольшее развитие, т. е. около анода. Если концентрация положительных ионов здесь достигает определенной величины (близкой к 10 ионам в 1 см ), то, во-первых, обнаруживается интенсивная фотоионизация, во-вторых, электроны, освобождаемые частицами газа, поглотившими фотоны, притягиваются положительным пространственным зарядом, в головную часть положительного стримера и, в-третьих, вследствие фотоионизации концентрация положительных ионов на пути стримера увеличивается. Насыщение электронами пространства, заполненного положительными зарядами, превращает эту область в проводящую газоразрядную плазму. [c.81]

Лазерное излучение характеризуется тремя главными свойствами его волны когерентны (все — в фазе), высоко монохроматичны (все — с одной и той же длиной волны) и способны распространяться на большие расстояния в виде хорошо коллимированных лучей. Так как лазерный эффект запускается спонтанным процессом, время жизни этого спонтанного процесса не должно быть слишком большим, чтобы реакция размножения не протекала слишком медленно. Далее, превращение поглощенной энергии возбуждения в энергию излученного света должно быть достаточно полным. Из-за того, что лавина электронов из возбужденных состояний в конечные сорвется только при наличии достаточного числа фотонов, важно, чтобы фотоны не поглощались примесями и не рассеивались на оптических неоднородностях среды. Другими словами, оптические потери в материале должны быть малы. [c.44]

Электронно-фотонная лавина 552 Электронно-фотонные ливни 252 Электронные оболочки 188 Электронный захват 139 Эллиса — Вустера опыт 143 Эмульсионная камера 590 Эндоэнергетическая реакция 260—264 Энергетическая схема а-раопада 117 [c.720]

Описанный процесс носит название электронно-фотонной лавины или электронно-фотонного ливня, так как в каждом цикле число частиц в лавпне удваивается. Быстрое (лавинообразное) нарастание числа частиц, участвующих в процессе, приводит к тому, что первоначальная энергия первичной частицы быстро, распределяется между многими последовательно возникающими -фотонами i электронами лавины, в результате чего быстрая частица перестает существовать как таковая, т. е. поглощается. [c.109]

Если энергия первичной частицы превышает 101 эВ, то ядерный каскад, сопровождаемый разветвленными электрон-фотонными лавинами, образует так называемый широкий атмосферный ливень. Широкий атмосферный ливень содержит до 10 поколений последовательно возникающих частиц, общее количество которых может составлять несколько миллионов. По мере развития ливня он стаьювится все шире и шире, так что частицы, относящиеся к ливню, можно обнаружить на расстояниях примерно 0,3 км от его оси, В связи с этим широкий атмосферный ливень и получил свое название. Исследование широких атмосферных ливней позволяет определять энергию первичной частицы, вызвавшей ливень, среднюю множественность рождения частиц, поперечный импульс рожденных частиц и др. [c.136]

Мягкая компонента — это, как уже указывалось в 99, электрон-фотонный ливень, в котором фотоны возникают в результате тормозного излучения электронов (и позитронов) в поле ядра, а электроны (и позитроны) — в процессе образования (е —е )-пар в поле ядра под действием достаточно жестких фотонов Еу>2теС ). Если первичный электрон (или фотон) имеет очень высокую энергию, то описанный процесс многократно повторяется, приводя каждый раз к удвоению числа частиц (электрон-фотонная лавина). [c.169]

ИСКРОВАЯ камера, прибор для наблюдения и регистрации следов (треков) ч-ц, основанный на возникновении искрового разряда в газе при попадании в него ч-цы. Используется для исследования ядерных реакций, в экспериментах на ускорителях и при исследовании кос.чических лучей. Простейшая И. к.— два плоскопараллельных электрода, пространство между к-рыми заполнено газом (чаще Ne, Аг или их смесью). Площадь пластин от десятков см до неск м . Одновременно с прохождением ч-цы или с нек-рым запозданием ( 1 мкс) на электроды И. к. подаётся короткий (10—100 не) импульс высокого напряжения. В рабочем объёме И. к. создаётся сильное электрич. поле (5— 20 кВ/см). Импульс подаётся по сигналу системы детекторов сцинтилля-ционных счётчиков, черепковских счётчиков и т. п.), выделяющих исследуемое событие, Эл-ны, возникшие вдоль траектории ч-цы в процессе ионизации атомов газа, ускоряются полем, ионизуют ударная ионизация) и возбуждают атомы газа. В результате на очень коротком нути образуются электронно-фотонные лавины, к-рые, в зависимости от амплитуды и длительности импульса, либо перерастают в видимый глазом искровой разряд, либо создают в газе локально светящиеся области небольшого объёма. [c.233]

Характернствкн пропорциональных камер. Газовая смесь для П. к. должна обеспечивать достаточно высокие уд. ионизац. потерн энергии заряж. частиц ( 2 кэВ/см), мин. сечение захвата электронов атомами газа, гасящие свойства при развитии электрон-фотон-ной лавины вблизи сигнальных проволочек. Этим требованиям удовлетворяют смеси инертных газов и углеводородов (или СО-). В П. к. обычно используют смесь Аг (70—90%) и СНд или СаНв (10-30%). [c.146]

Поскольку толщина земной атмосферы приблизительно в 15 раз превышает ядерный пробег нуклонов высокой энергии (т. е. их средний пробег между соударениями с ядрами атомов воздуха), то взаимодействия вторичных ядерноактивных частиц происходит многократно и их число лавинообразно нарастает. Энергия первичного потока дробится до тех пор, пока энергия ядерноактивных частиц не станет близкой к 10 эв. При этих энергиях начинают уже Преобладать процессы упругого рассеяния нуклонов и распада я°-мезонов, и поэтому лавина частиц перестает расти, я-мезон, распадаясь, дает начало (х-мезонной компоненте космических лучей. При распаде я°-мезона возникают два у-кванта высокой энергии. Эти у- кванты образуют электронно-позитронные пары и комптон-электроны, вызывая тем самым электронно-фотонный ливень, сопровождающий ядерный каскад. [c.285]

Для исследования снектров Y-квантов высокой энергии > 10 Мэе применяются С. с. полного поглощения. При энергиях Y-квантов, превышающих критнч. энергию для вещества сцинтиллятора, в кристалле образуются электроппо-фотонпые лавины (см. Ливни электронно-фотонные). Если взять кристалл [c.108]

Одновременно с ростом стримера, направленного от катода к аноду, начинается образование встречного лавинного потока положительно заряженных частиц, направленного к катоду. Положительный стример представляет собой канал газоразрядной плазмы. Это объясняется тем, что электронные лавины оставляют на своем пути большое число вновь образованных положительных ионов, концентрация которьк особенно велика там, где лавины получили свое наибольшее развитие, т. е. около анода. Если концентрация положительньк ионов здесь достигает определенного значения (близкого к 10 ионов в 1 см ), то, во-первых, обнаруживается интенсивная фотонная ионизация, во-вторых, электроны, освобождаемые частицами газа, поглотившими фотоны, притягиваются положительным пространственным зарядом в головную часть положительного стргсмера и, в-третьих, вследствие ионизации концентрация положительных ионов на пути стримера увеличивается. Насыщение электронами пространства, заполненного положительными зарядами, превращает эту область в проводящую газоразрядную плазму. Под влиянием ударов положительных ионов на катоде образуется катодное пятно, излучающее электроны. В результате указанных процессов и возникает пробой газа. Обычно пробой газа совершается практически мгновенно длительность подготовки пробоя газа при длине промежутка 1 см составляет 10 - 10 с. Чем больше напряжение, пркближснпОс к газовому промежутку, тем быстрее может развиться прооой. Если длительность воздействия напряжения очень мала, то пробивное напряжение повышается. [c.119]

В ряде случаев ускоренный полем электрон при столкновении с частицами газа передает им свою энергию, однако ионизации не происходит. Энергия затрачивается на перевод в возбужденное состояние электронов в атомах или молекулах. В последующем электроны возвращаются в невозбужденное состояние, а запасенная избыточная энергия излучается в виде кванта света, фотона. Фото-ны образуются и в результате рекомбинации электронов и ионов. Фотоны распространяются со скоростью света (3- 10 м/с), и их энергия в некоторых случаях достаточна, чтобы произвести фотоионизацию других атомов или молекул, расположенных далеко впереди фронта первичной лапины. В результате появляются цторичные. образовавшиеся за счет фотоионизации электроны, которые в свою очередь начинают процесс ударной ионизации и порождают новые электронные лавины, расположенные далеко впереди фронта первичной лавины. [c.172]

Фотоны, не поглощенные молекулами газа, двигаясь со скоростью света (3 -10 см/сек), обгоняют лавину медленно движущихся ионов и, прокладывая путь в этом движении, образуют стример. Одновременно с ростом стримера, направленного от катода к аноду, начинается образование встречного лавинного потока положительно заряженных частиц, направленного к катоду. Так образуется канал газоразрядной плазмы, в которой концентрация положительных ионов достигает порядка 10 uoul M . Насыщение электронами пространства, заполненного положительными зарядами, превращает эту область в проводящую газообразную плазму. [c.30]

Искровой разряд. Первой стадией этого разряда служит стримерный, а чаще лидерный пробой — прорастание тонкого плазменного канала от одного электрода к другому (см. Стримеры, Пробой газа . Потом канал превращается в искровой, способный пропустить сильный ток ( короткое замыкание ). Важнейшим элементом искрового пробоя является стример, к-рый зарождается от мощной электронной лавины, в простейшем случае—около самого анода. Электроны, сосредоточенные вблизи переднего фронта лавины, уходят в анод, оставляя положительно заряженный ионный след. Возбуждённые в лавине молекулы испускают фотоны, к-рые производят фотоионизацию. Фотоэлектроны дают начало вторичным электронным лавинам, к-рые втягиваются в ионный след, являющийся источником сильного поля. Смешиваясь с ионами первичной лавины, электроны вторичных образуют плазму, а во вторичные ионные следы втягиваются лавины следующего поколения и т. д. Процесс происходит непрерывно, и от анода прорастает плазменный канал—стример. [c.513]

Однако разряд на этом не заканчивается. Электроны помимо ионизации дополнительно возбуждают атомы и молекулы газа, которые, переходя в основное состояние, испускают фотоны последние в свою очередь выбивают фотоэлектроны из стенок счетчика, таким образом порождая вторичную лавину. Кроме этого, положительные ионы, нейтрализуясь у катода, высвечиваются и также могут создать фотоэлектраны. Счетчик становится непригодным к повторному счету ядерного излучения. Необходимо принимать специальные меры, для предупреждения или гашения вторичного разряда. Для этого используют два метода, которые привели к созданию соответственно несамогасящихся и самогасящихся счетчиков. [c.162]

Двигаясь со скоростью 3 смкек, фотоны обгоняют электронную лавину. Отдельные лавины в отрицательном стриж ре (электропроводящем канале), нагоняя друг друга, сливаются, образуя сплошной канал ионизированного газа. Одновременно с ростом стримера, направленного от катода к аноду, начинается образование встречного лавинного потока положительно заряженных частиц, направленного к катоду. Положительный стример представляет собой канал газоразрядной плазмы. [c.95]

Испускание электронами и позитронами фотонов и рождение фотонами пар е+е ведет к возникновению лавинного процесса — нарастания числа частиц за счет уменьшения их энергии в чередующихся последовательных актах тормозного излучения и рождения пар. Таким образом возникают каскадные ливни, обусловленные электромагнитными процессами и состоящие из электронов, позитронов и фотонов. Эти частицы составляют мягкую компоненту космических лучей. Приближеппо можно считать, что в среднем образование электроном или позитроном фотопа, [c.31]

На рис. 59 представлена схема, по Мику и Лббу, поясняющая, почему рост электропроводящего канала — стримера происходит быстрее, чем продвижение электронной лавины. На этом рисунке лавины условно показаны в виде заштрихованных конусов, а волнистыми линиями изображены пути фотонов. Внутри каждого конуса, изображающего лавину, газ ионизируется ударами электронов ново-отщепленные электроны, разгоняемые полем, ионизируют встречаемые [c.97]

Рис. 1. Для накачки влектронов в активной жидкости (цветное) из низших в высшие энергетические состояния используются импульсные ксеноновые лампы (белые). Когда электрон спонтанно возвращается в низшее состояние, испущенный им фотон может заставить другой электрон испустить свой фотон преждевременно, начав лавинный процесс, характерный для лазерного эффекта. Компенсационные объемы предохраняют лазер от повреждений, вызываемых тепловой ударной волной, образующейся в жидкости при вспышке. Импульсные лампы последовательно соединены с конденсатором (внизу).

Фотоэлектрические П. о. и. непосредственно преобразуют эл.-магн. энергию в электрическую. Их разделяют на П, о, и, с внеш. и внутр. фотоэффектом. К ним относятся фотоэлементы, фотоэлектронные умножители, фоторезисторы, фотодиоды, электронно-оптические преобразователи, П. о. и, с фотоэлектро-магн. эффектом, квантовые усилители оптич. диапазона. Эти П. о. и. селективны, и их реакция зависит от величины энергии отд. поглощённых квантов. Спектральная хар-ка П. о. и. с внеш. фотоэффектом имеет характерную длинноволновую (красную) границу в области 0,6—1,2 мкм, определяемую природой в-ва чувствит. элемента приёмника (см. Работа выхода). Фотоэлектрич. П. о. и. с внутр. фотоэффектом в зависимости от типа чувствительны и в далёкой И К области спектра (до 10—30 мкм). Порог чувствительности П. о. и. с внеш. фотоэффектом может быть доведён до 10-12—10-15 Вт/Гц при постоянной времени 10 с. Порог чувствительности т. н. счётчиков фотонов (полупроводниковых лавинных фотодиодов) ещё выше — до 10 Вт/Гц Предельная чувствительность фоторезисторов 10 — 10Вт/Гц при постоянной времени 10 —10 с. [c.586]

При коронном разряде ионизация не приводит к пробою, потому что сильная неоднородность электрич. поля, обусловливающая её, существует только в непосредств. близости от проводов и остриёв. Коронный разряд представляет собой многократно повторяющийся процесс поджига, к-рый распространяется на ограниченное расстояние от проводника, до области, где напряжённость поля уже недостаточна для поддержания разряда. Искровой разряд, в отличие от коронного, приводит к пробою. Этот Э. р. в г. имеет вид прерывистых ярких зигзагообразных разветвляющихся, заполненных ионизованным газом нитей-каналов, к-рые пронизывают промежуток между электродами и исчезают, сменяясь новыми. Искровой разряд сопровождается выделением большого кол-ва теплоты и ярким свечением. Он проходит след, стадии резкое увеличение числа эл-нов в сильно неоднородном поле близ проводника (электрода) в результате последоват, актов ионизации, начинаемых немногими, случайно возникшими свободными эл-нами образование электронных лавин переход лавин в стримеры под действием пространств, заряда, когда плотность заряж, ч-ц в головной части каждой лавины превысит нек-рую критическую. Совместное действие пространств, заряда, ионизирующих эл-нов и фотонов в головке стримера приводит к увеличению скорости развития разряда. Примером естественного искрового разряда явл. молния, длина к-рой может достигать неск. км, а макс. сила тока — неск. сотен тысяч А. [c.864]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...