|
|
нов в 1 см3, «пересекающих» за 1с данное значение энергии при движении но энергетич. шкале; q связана с пространственпо-энергетич. плотностью нейтронов п (числом нейтронов в 1 см3 в единичном энергетич. интервале) соотношением: q ≈ nvl/lv и удовлетворяет т. н. уравнению возраста Ферми (в случае среды без поглощения);
(6) О ╦ "*
Здесь t ≈ среднее время 3. п. от энергии £0 до энергии #, ltr=lvf(i≈cosO) ≈ ср. транспортная длина свободного пробега (ср. длина, проходимая нейтроном в первонач. направлении), cos 6=2/ЗЛ≈ ср. косинус угла
рассеяния.
Величина т паз. возрастом нейтронов; кроме того, величина Вт имеет смысл ср. квадрата расстояния, на к-рое удаляется нейтрон в безграничной однородной среде при замедлении от энергии £0 до 8.
Величина Л/(£0)≈VT при 3. н. до тепловой энергии лаз. длиной 3. н.
В безграничной однородной среде без поглощения в случае точечного мои о энергетич. источника нейтронов единичной интенсивности решение ур-ния (5) да╦т
(7)
Утечка нейтронов наружу сказывается, когда размеры
среды ^Т^т. Как и поглощение нейтронов, она приводит к «ужестчению» нейтронного энергетич. спектра в среде.
При энергиях £<ОД≈0,3 эГ5 на рассеяние нейтронов влияют хим. связь и тепловое движение атомов. Скорость 3. н. снижается, и спектр нейтронов стремится к равновесному, обычно близкому к максвелловскому. 3. н- в этой области энергии наз. термализациой нейтронов.
Нейтроны образуются в ядерных реакциях обычно с энергией >1 МэВ. 3. и. является способом трансформации их в тепловые, к-рые используются в ядерпой энергетике (см. Ядерный реактор], при исследовании кон-
денсир. сред (см. Нейтронография] и др. Лит. СМ. при СТ. Диффузия нейтронов.
М. В, Казарпоаский.
ЗАМЕДЛЯЮЩАЯ СИСТЕМА (замедляющая структура) ≈ устройство, формирующее и канализирующее зл.-магн. волны с фазовой скоростью у, меньшей скорости света с в вакууме (замедленные волны) и обеспечивающее их длительное, синхронное взаимодействие с потоками заряж. частиц. Величину л≈с/и нал. коэф. замедления (замедлением), формально она совпадает с показателем преломления иск-рой эфф, среды. Длительное (в масштабе периода колебаний 7"), синхронное взаимодействие частиц с волной обладает свойством избирательности, достигая макс, эффекта при скорости частиц уч~и. Этими определяются осн. области применения 3. с.: электронные СВЧ-приборы, основанные на индудир. черепковском излучении и аномальном Доплера эффекте, такие, как лампа бегущей волны (ЛБВ), лампа обратной волны (ЛОВ), магнетрон» нек-рыс разновидности мазеров на циклотронном резонансе; синх-ротронпые и линейные ускорители, сепараторы заряж. частиц; осциллографич. электронно-лучевые трубки бегущей волны. Аналогичные устройства в черепковских сч╦тчиках, регистрирующие индивидуальное световое излучение быстрых частиц, иаз. радиаторами.
Эффект замедления достигается при помощи сплошных однородных сред с большими диэлоктрич. и (или) магн, пронтщаемостямп.
Другой класс 3. с. связан с использованием неоднородных по длине (обычно псриодич. или почти псриодич.) структур. Это могут быть чисто металлич. устройства
(спирали, волноводы с гофрир. стенками, цепочки связанных резонаторов и т. п.). Именно такие 3. с. и преобладают на практике (рис, 1). В спиральных 3. с. замедление ч главной волны примерно равно отношению длины проводящих «нитей» спирали к длине их
а
в
Рив. 1. Примеры замедляющих систем; а ≈ одноэаходная: спираль; С> ≈ волновод с гофрированными стенками; G ∙≈ греб╦нка; г ≈ диафрагмированный волновод.
намотки, что позволяет интерпретировать механизм замедления как распространение волн тока со скоростью с вдоль этих проводящих нитей, TV e. по удлин╦нному пути (рис. 2). При этом дисперсия (зависимость п от о>} отсутствует, групповая скорость равна фазовой. В п<ь риодич. 3. с. любую компоненту поля нормальной ВОЛ-
РИС. 2. Модель спиральных замедляющихся систем: а ≈ сплошной цилиндр с анизотропной проводимостью, Песконсчшш вдоль витков и ну лев oii перпендикулярно им; б ≈ дисперсионная зависимость осесимметричной волны в н╦м, Пм ≈ limn при
нъг u(r, i)^Reu0(r) -exp(toji) можно представить в виде суперпозиции т. н. пространств, гармоник (ПГ) (следствие Флоке теоремы):
(1)
т = -
m
где г ≈ осеная, а г± ≈ поперечная к ней координаты; em(r \ ) ≈ амплитуда пг-й ПГ, pm=p0+2jcm/d ≈ с╦ волновое число» прич╦м обычно полагают | р0 <| р d ≈ период 3. с. Фазовые скорости ПГ гт отличаются друг от друга.
Замедление и в др. случаях можно объяснять удлинением пути волн из-за персотражепий от периодически расположенных препятствий, это же приводит и к возникновению ПГ в (1). В синхронизме с движущимися частицами могут находиться любые ПГ, но это вовсе не означает, что и др. ПГ обязаны быть медленными ≈ волновое поле (1) допускает существование и быстрых гармоник (|v|>c), к-рые в неэкранир. системах ведут себя как излучающие (поэтому их иногда наз. вытекающими волнам и). Величина л направление групповой скорости определяются всем набором ПГ (1). У части ПГ фазовые скорости совпадают по направлению с групповой (прямые гармоники), у др. части vm противоположны групповой скорости (обратные гармоники). Синхронизм с прямыми ПГ используется в приборах типа ЛБВ, ускорителях и управляющих элемсн-
ее
<
