Физика жесткого электромагнитного излучения

магистратура (36 часов)

  • Электромагнитное излучение (ЭМИ) - перспективное средство разнообразных фундаментальных и прикладных исследований.
  • Основные положения физики ЭМИ. Источники электромагнитного излучения  и волновые решения уравнений Максвелла. Особенности излучения релятивистских зарядов (интенсивность, спектрально-угловые характеристики).
  • Традиционные источники широко-спектрального и монохроматического гамма-излучения. Тормозное излучение, радиационная длина. Методы монохроматизации. Синхротронное и ондуляторное излучение.
  • Физические особенности генерации жесткого ЭМИ с помощью релятивистских зарядов в конденсированной среде. Когерентные эффекты. Длина формирования излучения (когерентная длина). Предсказание свойств и интенсивности ЭМИ в рентгеновском и гамма-диапазоне в различных средах. Оптимальные условия генерации, «толстые» и «тонкие» мишени. Влияние неоднородности среды, эффект Ландау-Померанчука.
  • Новые механизмы излучения и источники жесткого ЭМИ в рентгеновском диапазоне. Реальные и виртуальные фотоны. Поляризационное, черенковское, переходное, параметрическое  и дифракционное ЭМИ. Резонансные процессы в периодических, кристаллических и поликристаллических структурах.  Каналированное рентгеновское и гамма-излучение. Возможности получения ультра-высокочастотных фотонов. Экспериментальные результаты.
  • Новые фундаментальные и прикладные применения. Лазер на ультрарелятивистских электронах. Международные проекты  LCLS (USA), DESY XFEL (Europe), SCSS (Japan).
  • Анализ структурных характеристик вещества. Диагностика нано-структур на электронных ускорителях.
  • Обращенный эффект полного внутреннего отражения рентгеновских фотонов. Исследование поверхностных свойств вещества. Рентгеновские линзы. Резонансные явления при прохождении  ионов в кристаллических мишенях. Эффект Окорокова. 
  • Когерентное тормозное излучение и структура кристаллов.
  • Тормозное излучение при альфа-распаде – источник информации о внутриядерном мире.
  • Обратное комптоновское рассеяние и генерация гамма-квантов сверхвысоких энергий.
  • Когерентное жесткое ЭМИ. Источники когерентного жесткого ЭМИ. Рентгеновские лазеры, основные достижения. Перспективы и примеры применения когерентного жесткого ЭМИ.

Дополнительные вопросы

ЭМИ сильноточных электронных пучков. Волны положительной и отрицательной энергии. Стимулированные неустойчивости – источник мощных ЭМИ. Эффект «отрицательной массы».

Лектор: профессор В.К. Гришин

Материалы в Интернете