Лекция Взаимодействие электронов с твердым телом Классификация процессов взаимодействия электронов с веществом Временные стадии радиационных процессов

Упругое рассеяние

• Тогда энергия, которую получил ПВА после столкновения, равна:

• Зарядовое состояние не учитывается

• Упругое рассеяние

• При энергии электрона менее 200 – 300 кэВ доля энергии, передаваемая при упругом рассеянии, меньше энергии связи атома в решетке твердого тела.
• При такой энергии электрон, упруго рассеиваясь на атоме твердого тела, уже не может разорвать его связь с соседями. В результате смещение любого атома при соударении с электроном вызывает соответствующие смещения соседних атомов, и по атомной цепочке распространяется упругая волна. Такие волны в кристалле могут возникать лишь на определенных дискретных частотах, каждой из которых соответствует свой квант энергии — фонон.
• Поэтому в каждом акте упругого рассеяния первичный электрон теряет энергию дискретными порциями, соответствующими возбуждению одного или нескольких фононов.

• 1. Классификация радиационных процессов. Упругое рассеяние

• Для железа

• Дифференциальное сечение упругого рассеяния dσ электрона с кинетической энергией E в телесный угол dΩ на атоме с зарядом eZ (Z − атомный номер) связано с углом отклонения (рассеяния) формулой Резерфорда:

• Закономерности упругого рассеяния:
• - вероятность рассеяния убывает обратно пропорционально квадрату энергии налетающего электрона
• вероятность рассеяния быстро растет с увеличением атомного номера и уменьшением угла рассеяния.
• Так как средняя длина свободного пробега λ, или среднее расстояние, которое проходит электрон между двумя последовательными взаимодействиями, и сечение рассеяния, обратно пропорциональны друг другу, то λ возрастает при уменьшении Z и возрастании E. Вероятность упругого рассеяния больше в материалах с большим атомным номером и при низких энергиях электронов.

•