Организация проведения научных исследований

Развита динамическая теория когерентного рентгеновского излучения расходящегося пучка релятивистских электронов, пересекающих монокристалл и периодическую слоистую среду в геометрии рассеяния Брэгга и Лауэ в общем случае асимметричного отражения поля электрона относительно поверхности мишени с учетом начальной угловой расходимости электронного пучка. Получены выражения, описывающие амплитуды полей параметрического рентгеновского излучения (ПРИ) и дифрагированного переходного излучения (ДПИ) релятивистского электрона, движущегося в пучке электронов под определенным углом к оси электронного пучка. Выражения получены в рамках динамической теории дифракции с учетом многократного отражения волн в слоях мишени. На основе полученных выражений для амплитуд полей ПРИ и ДПИ выведены и исследованы выражения, описывающие спектрально-угловые плотности ПРИ и ДПИ релятивистского электрона, пересекающего периодическую слоистую среду в геометриях рассеяния Брэгга и Лауэ, с учетом угла отклонения прямолинейной траектории электрона от оси электронного пучка. Получены и исследованы выражения, описывающие спектрально-угловые характеристики ПРИ расходящегося пучка релятивистских электронов, пересекающих периодическую слоистую среду в геометриях рассеяния Брэгга и Лауэ, для различных угловых распределений электронов в пучке. Рассмотрена зависимость угловой плотности ДПИ в геометриях рассеяния Лауэ и Брэгга от формы поперечного сечения электронного пучка и его угловой расходимости. Изучены выражения, описывающие спектрально-угловые характеристики ДПИ релятивистских электронов сверхвысоких энергий в ультратонкой пластинке, имеющей периодическую слоистую структуру, с учетом начальной расходимости электронного пучка. Выражения получены для различных возможных угловых распределений электронов в пучке как для геометрии рассеяния Брэгга, так и Лауэ. На основе численных расчетов проведено сравнение эффективности использования для индикации электронных пучков монокристаллической мишени и слоистой мишени с периодической структурой. Разработана методика индикации параметров распределения электронов в пучке, а именно: поперечных размеров пучка и его расходимости по спектрально-угловым характеристикам ПРИ и ДПИ релятивистских электронов, пересекающих периодическую слоистую среду в геометриях рассеяния Брэгга и Лауэ. Предложена компьютерная программа для определения угловой расходимости пучка релятивистских электронов, пересекающих периодическую слоистую среду, позволяющая определять с заданной точностью угловую расходимость пучка релятивистских электронов по заданным угловым плотностям ПРИ и ДПИ. Выполнены монтаж и испытания вакуумного стенда для экспериментального исследования дифракции рентгеновских волн в структурированных мишенях. Предложена теоретическая интерпретация результатов эксперимента [Y. Takabayashi, K.B. Korotchenko, Yu.L. Pivovarov, T.A. Tukhfatullin, Nucl. Instr. and Meth. В 402. 79 (2017)] по исследованию угловой плотности когерентного рентгеновского излучения пучка релятивистских электронов, пересекающего монокристаллическую пластинку в условиях симметричного и асимметричного отражения поля электрона. Разработаны: метод сверхразрешения с использованием матрицы фотодетекторов, расположенной за экраном с диафрагмами; вариант метода получения цифрового изображения высокого разрешения на базе четырех цифровых изображений одного объекта, снятых матрицей фотодетекторов, расположенной за экраном с диафрагмами, при различных положениях экрана относительно фото матрицы.