Что такое findslide.org?

FindSlide.org - это сайт презентаций, докладов, шаблонов в формате PowerPoint.


Для правообладателей

Обратная связь

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Яндекс.Метрика

Презентация на тему Рождение электрон-позитивных пар и поглощение гамма-квантов

Образования электрон-позитронной пары частиц происходит при взаимодействии гамма-кванта (высокой энергии ) в кулоновском поле ядра массой Практически вся энергия гамма-кванта передается е-е паре частиц.Процесс рождения гамма-квантом
Лекция 9Рождение пар частиц Позитроны Пороговая энергия Анализ формулы для порога рождения Образования электрон-позитронной пары частиц происходит при взаимодействии гамма-кванта (высокой энергии Позитрон – это античастица по отношению к электрону. Массы частиц одинаковы по Пороговая энергияПорог. значение Мишень покоитсяВ с.ц.и. все конечные частицы покоятся при пороге или Анализ формулы для порога рождения пар Теория образования е-е+ пар под действием γ-квантов тесно связана с процессом тормозного График сечения рождения парВ процессе рождения пар частиц ядро проявляет себя как Поглощение γ-квантов в веществеПри прохождении пучка гамма-квантов через вещество происходит его ослабление Ослабление пучка гамма-квантовОслабление пучка (уменьшение интенсивности) за счет поглощения или однократного рассеяния Каскадные ливниПопадание электрона или гамма-кванта большой энергии (
Слайды презентации

Слайд 2 Образования электрон-позитронной пары частиц происходит при взаимодействии гамма-кванта

Образования электрон-позитронной пары частиц происходит при взаимодействии гамма-кванта (высокой энергии

(высокой энергии

) в кулоновском поле ядра массой

Практически вся энергия гамма-кванта передается е-е паре частиц.

Процесс рождения гамма-квантом пары частиц в
вакууме запрещен

Предположив, что эта реакция разрешена
преобразуем выражение
в системе центра инерции (*)
получим

Нижнее выражение никогда не обращаются в нуль (m >0, Т*>0) –
реакция запрещена.

Рождение пар частиц


Слайд 3 Позитрон – это античастица по отношению к электрону.

Позитрон – это античастица по отношению к электрону. Массы частиц одинаковы

Массы частиц одинаковы по величине

, но электрические и лептонные заряды
противоположны по знаку (электрон – это лептон):

Из решения уравнения Дирака для релятивистского случая следует:

Для покоящейся частицы (рс=0)
энергия
Знак минус указывает, что частица находится в вакууме ниже запрещенной зоны, шириной 2mc2

Чтобы извлечь из вакуума пару частиц (е -_ е+) надо затратить энергию не меньше, чем 2mеc2

Позитроны

мишень

Точная формула (см. далее):


Слайд 4 Пороговая энергия
Порог. значение
Мишень покоится
В с.ц.и. все конечные

Пороговая энергияПорог. значение Мишень покоитсяВ с.ц.и. все конечные частицы покоятся при пороге или

частицы покоятся при пороге
или


Слайд 5 Анализ формулы для порога рождения пар

Анализ формулы для порога рождения пар

Слайд 6 Теория образования е-е+ пар под действием γ-квантов тесно

Теория образования е-е+ пар под действием γ-квантов тесно связана с процессом

связана с процессом тормозного излучения электронов высоких энергий. Диаграммы

Фейнмана, описывающие этот процесс, выглядят идентично. Для расчета сечения можно выделить два предельных случая при взаимодействии фотонов с э/м полем ядра мишени:

- отсутствие экранирования поля ядра, когда низко энергичный фотон взаимодействует на
близких расстояниях от ядра

- полное экранирование заряда ядра атомными электронами, когда фотон пролетает за пределами атома и происходит дальнее взаимодействие за счет деформированного поперечного э/м поля. В этом случае сечение остается практически постоянным, независимо от энергии гамма-квантов

где

Сечение рождения пар частиц

e

э/м размер электрона


Слайд 7 График сечения рождения пар
В процессе рождения пар частиц

График сечения рождения парВ процессе рождения пар частиц ядро проявляет себя

ядро проявляет себя как единый заряд Z, а сечение

квадратично зависит от заряда и имеет размерность см2/ядро

Характерное значение сечения на плато
составляет
Электроны вносят небольшую добавку в полное сечение, отнесенное к атому

При высоких энергиях гамма-квантов ( ) сечение фото- и комптон-эффекта стремятся к нулю. Рождение пар становится основным процессом в поглощении гамма-излучения.

При больших значениях Z вклад атомных электронов в сечение образования пар составляет несколько процентов.


Слайд 8 Поглощение γ-квантов в веществе
При прохождении пучка гамма-квантов через

Поглощение γ-квантов в веществеПри прохождении пучка гамма-квантов через вещество происходит его

вещество происходит его ослабление главным образом за счет трех

процессов: фотоэффекта, комптон-эффекта и образования электронно-позитронных пар частиц:

В области малых энергий преобладает фотоэффект, при больших энергиях – рождение пар е-е, при промежуточных энергиях -комптон-эффект превышает процесс фотопоглощения.

также сильно изменяется от вещества

Соотношение между отдельными процессами

Вклад отдельных процессов Pb


Слайд 9 Ослабление пучка гамма-квантов
Ослабление пучка (уменьшение интенсивности) за счет

Ослабление пучка гамма-квантовОслабление пучка (уменьшение интенсивности) за счет поглощения или однократного

поглощения или однократного рассеяния происходит по экспоненциальному закону
где

-линейный коэффициент ослабления (1/см), который связан

с сечением (см2/атом) соотношением

В свою очередь, концентрация атомов получается



Если толщина поглотителя измеряется в единицах г/см2, то
линейный коэффициент становится массовым коэффициентом

ослабления


  • Имя файла: rozhdenie-elektron-pozitivnyh-par-i-pogloshchenie-gamma-kvantov.pptx
  • Количество просмотров: 124
  • Количество скачиваний: 0