Поляризационные и спектральные особенности электромагнитного излучения релятивистских частиц в веществе

Цель работы: установить поляризационные и спектральные особенности радиационных потерь энергии ускоренными заряженными частицами в конденсированных средах и на границах их раздела в рентгеновском, оптическом и терагерцовом спектральных диапазонах. Новые результаты: 1) торможение заряженной частицы в среде и поглощение излучения приводят к деструктивной интерференции полей электромагнитного излучения с различных участков траектории, что, в свою очередь, приводит к исчезновению осцилляций в спектрально-угловой плотности излучения и уменьшению его интенсивности; 2) при увеличении угла влета частиц относительно нормали к поверхности угловое распределение излучения становится несимметричным, интенсивность черенковского изучения компоненты с продольной поляризацией значительно возрастает, а угловая ширина уменьшается; 3) нарушение азимутальной симметрии при наклонном влете релятивистских частиц в тонкую мишень приводит к осцилляциям спектрально-угловой плотности излучения Вавилова – Черенкова по азимутальному углу, интерференционные максимумы которой имеют малую угловую ширину и при достаточной коллимации излучения могут быть разделены по монохроматическим линиям; 4) процессы ионизации многозарядных ионов в среде приводят к существенному изменению спектрально-угловых характеристик переходного излучения в направлении, противоположном движению иона, выражающееся в появлении дополнительных максимумов излучения вдоль границы раздела вакуум-среда в направлении углов ≈π/2; 5) проведен расчет спектрально-угловой плотности переходного и черенковского излучения в рентгеновской, ультрафиолетовой, оптической и терагерцовой частотных диапазонах: результаты расчетов согласуются с имеющимися независимыми экспериментальными данными; 6) изложены научные гипотезы о характере углового распределения излучения в мишенях с нарушенной азимутальной симметрией, предсказан эффект азимутальных осцилляций. Значение полученных соискателем результатов для практики определяется возможностью применения полученных результатов для создания монохроматических направленных источников поляризованного излучения в различных спектральных диапазонах и для диагностики угловых характеристик пучков ускоренных релятивистских частиц.