УДК 539.12

   Ключевые слова: электрон, конденсированная среда, излучение, акустика

   Получены энергетические и угловые распределения параметрического рентгеновского излучения (ПРИ) электронов с энергией 855 МэВ в монокристаллах кварца и ниобата лития. Зарегистрированы изменения параметров ПРИ под воздействием акустических колебаний, которые подтверждают справедливость теоретических расчетов [1] и экспериментальных результатов [2-5].
   Экспериментальные исследования явления ПРИ электронов с энергией 855 МэВ в монокристаллах кварца и ниобата лития проводились на микротроне МАМИ Майнцского университета (Германия) [6]. Эксперименты проводились в геометрии Лауэ [7].
   В качестве радиаторов были использованы пластины пьезоэлектрических кристаллов SiO₂ и LiNbO₃ разных толщин и срезов. Радиаторы с помощью специально разработанных держателей были закреплены на гониометре с пятью степенями свободы. Для регистрации излучения, возникающего при взаимодействии электронов с радиаторами, были использованы полупроводниковые детекторы на основе кремния и германия. После ориентации радиатора методом регистрации излучения каналированных электронов в определенном телесном угле радиатор поворачивался в горизонтальной плоскости на угол 22.5^o, чтобы обеспечить условие Брэгга и регистрацию ПРИ под углом 45^o.
   Для всех выбранных радиаторов-мишеней были зарегистрированы спектры угловых и энергетических распределений ПРИ. На рис. 1 приведены зарегистрированные под углом 45^o характерные спектры излучения, возникающего при взаимодействии электронов с монокристаллами кварца Х-среза толщиной 0.795 мм и ниобата лития Z-среза толщиной 0.65 мм (рис. 1, а, б соответсвенно). На рис. 1, а при энергиях ~ 5, ~ 10, ~ 15 и ~ 20 кэВ выделяются характерные энергетические выходы ПРИ, т.е. выполняется условие Брэгга для семейства плоскостей кварца В спектре при энергиях 0.525 и 1.74 кэВ также присутствуют характеристические излучения К-краев кислорода и кремния. Зарегистрированные спектры отличаются интенсивностью, энергией и угловым распределением характерных выходов ПРИ, которые определяются условием Брэгга и толщиной радиатора, а также присутствием излучения К-краев атомов, входящих в состав исследуемого радиатора. Для наглядности на рис. 1,б приведен зарегистрированный спектр излучения электронов для монокристалла ниобата лития Z-среза толщиной 650 мкм, где при энергиях ~ 11, ~ 16 и ~ 22 кэВ выделяются рефлексы ПРИ для семейства плоскостей в спектре также выделяются К-края ниобата: К_a1 - 16.615, К_b1 - 18.623, К_b2 - 18.952 и L_a1 - 2.16 кэВ.

Рис. 1. Спектры ПРИ для семейств плоскостей пластины кварца X-среза
толщиной 795 мкм (а) и ниобата лития Z-среза толщиной 650 мкм (б).

   На рис. 2 приведено угловое распределение ПРИ для семейства плоскостей кварца непрерывные линии соответствуют характеристическим излучениям кислорода и кремния. Также были получены соответствующие трехмерные картины углового - энергетического распределения ПРИ (рис. 3).
   На основе полученных результатов был проведен сравнительный анализ и были получены зависимости интегральной интенсивности ПРИ от толщины и ориентации радиатора. Предварительная оценка толщины кристаллов для оптимального выхода ПРИ хорошо согласуется с полученными экспериментальными результатами.

Рис. 2. Двумерная картина углового - энергетического распределение ПРИ для
семейства плоскостей кварца

Рис. 3. Трехмерная картина углового - энергетического распределения ПРИ
для плоскости кварца

   Во время экспериментальных работ также были проведены исследования по выявлению воздействия внешних акустических колебаний на угловые и энергетические распределения ПРИ. С этой целью были разработаны специальные резонаторы-держатели, которые обеспечивали возбуждение в образце объемных акустических колебаний.