ВЫБОР АДЕКВАТНОГО ПОТЕНЦИАЛА ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ДЛЯ ОПИСАНИЯ ПЛОСКОСТНОГО КАНАЛИРОВАНИЯ РЕЛЯТИВИСТСКИХ ЧАСТИЦ

В работе рассматривается плоскостное каналирование релятивистских частиц в сопутствующей системе отсчета (ССО), движущейся со скоростью, равной продольной компоненте скорости каналированной частицы. В ССО движение частицы при плоскостном каналировании будет одномерным, причем для электронов и позитронов с энергиями до нескольких ГэВ оно будет нерелятивистским, как в атоме водорода. Показано, что основные характеристики квантовых состояний поперечного движения частиц при плоскостном каналировании слабо чувствительны к функциональной зависимости параметров усредненного потенциала от поперечных координат. Для определения основных характеристик такого движения предлагается использовать приближенные методы квантования Бора–Зоммерфельда, позволяющие сделать такой расчет аналитически. Приближенный метод расчета квантовых состояний можно расширить и применить для рассмотрения поперечного движения, выходящего за рамки нерелятивистского приближения даже в сопутствующей системе отсчета. Найдены распределения допустимых состояний поперечного финитного движения по энергиям для нескольких вариантов модельных потенциалов. Показано, что, несмотря на разницу в структуре энергетических уровней, средние расстояния между энергетическими уровнями практически нечувствительны к выбору модельного потенциала. Найдены энергии уровней поперечного движения для случая, когда нерелятивистское приближение не применимо даже в сопутствующей системе отсчета.

1. Линдхард Й. Влияние кристаллической решетки на движение быстрых заряженных частиц // УФН. 1969. Т. 99. № 2. С. 249–296.

2. Andersen S.K., Bell F., Frandsen F., Uggerhoj E. Electron channeling in Si, Ag and Au crystals // Physical Review В. 1973, V. 8. № 11. P. 4913–4925.

3. Andersen J.U., Bonderup E., Loegsgaard E. e.a. // NIM, 1982. V. 194. P. 209–224.

4. Belkacem A., Bologna G., Chevallier M., e.l. New Channeling Effects in the Radiative Emission of 150 GeV Electrons in a Thin Germanium Crystal // Physics Letters B, 1986. V. 177. № 2. P. 211–216.

5. Калашников Н.П. Когерентные взаимодействия заряженных частиц в монокристаллах. М.: Атомиздат, 1981. 224 с.

6. Барышевский В.Г. Каналирование, излучение и реакции в кристаллах при высоких энергиях. Минск: Изд. БГУ им. В.И. Ленина, 1982. 256 с.

7. Воробьев С.А. Каналирование электронных пучков. М.: Энергоатомиздат, 1984. 96 с.

8. Оцуки Е.Х. Взаимодействие заряженных частиц с твердыми телами. М.: Мир, 1985. 280 с.

9. Каган Ю.М., Кононец Ю.В. Теория эффекта каналирования // ЖЭТФ, 1970. Т. 58. № 1. C. 226–254.

10. Каган Ю.М., Кононец Ю.В. Теория эффекта каналирования. Влияние неупругих столкновений // ЖЭТФ, 1973. Т. 64. № 3. С. 1042–1064.

11. Каган Ю.М., Кононец Ю.В. Теория эффекта каналирования. Энергетические потери быстрых частиц // ЖЭТФ. Т. 66. № 5. C. 1693–1711.

12. Рябов В.А. Эффект каналирования. М.: Энергоатомиздат, 1994. 240 с.

13. Базылев В.А., Живаго Н.К. Излучение быстрых частиц в веществе и во внешних полях. М.: ГРФМЛ. Наука, 1987. 272 с.

14. Байер В.Н., Катков В.М., Страховенко В.М. Электромагнитные процессы при высокой энергии в ориентированных кристаллах. Новосибирск: Наука СО РАН, 1989. 400 с.

15. Ахиезер А.И., Шульга Н.Ф. Электродинамика высоких энергий в веществе. М.: ГРФМЛ. Наука, 1993. 344 с.

16. Калашников Н.П., Ольчак А.С. Классическое и квантовое описания эффекта каналирования как взаимно дополняющие приближения // Поверхность, рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования, 2022. № 10. C. 107–112.

17. Калашников Н.П., Ольчак А.С. Явление каналирования как реализация модели 1D и 2D атомов в сопутствующей системе координат // Новые технологии науки, техники, педагогики. Материалы Всероссийской научно-практической конференции «Наука-Общество-Технологии-2022». М.: МПУ, 2022. С. 5–13.

18. Калашников Н.П., Ольчак А.С. Классический подход для описания излучения каналированных частиц // Вестник НИЯУ МИФИ, 2021. Т. 10. № 2. С. 97–103.