§ 8. Линейная передача энергии

самостоятельными треками 6-ча- стиц в значительной степени ус- ловно.

Пороговую энергию Д, входя- щую в формулу (8.1), обычно отно- сят к энергии 6-электронов. Если в акте столкновения первичная заря- женная частица образует 6-элек- трон с энергией больше Д, то эту энергию не включают в значение dE, а 6-электроны с энергией боль- ше Д рассматривают как самостоя- тельные первичные частицы. Зна- чение Д как свободного параметра зависит от конкретных условий.

Максимальная энергия 6-частиц составляет долю энергии первич- ной частицы, приближенно равную 4гпоМ_о/ (т_о+Л؛о)², где М_о — масса первичной заряженной частицы, т₀ — масса электрона. Та- кая оценка справедлива для тяжелых заряженных частиц. Если в

качестве первичной частицы выступает электрон, максимальная энергия 6-частиц может составлять лишь половину его кинетиче- ской энергии в момент столкновения *.

Понятие Л ПЭ, определяемое формулой (8.1), отличается от понятия тормозной способности вещества. Поясним эти разли- чия при более детальном рассмотрении формирования среднего значения энергетических потерь dE.

Пусть параллельный пучок моноэнергетических заряженных частиц одного вида с энергией Е падает перпендикулярно на плоский поглотитель (рис. 6). Выделим в этом поглотителе слой Д/, достаточно тонкий, чтобы можно было пренебречь много- кратным рассеянием. Произвольно выбранная частица, взаимо- действуя с ٠ веществом поглотителя в некоторой точке А, теряет энергию А£ и, отклонившись на угол 6, выходит из слоя с энер-

Потерянная энергия Д£ в зависимости от вида процесса взаимодействия может быть преобразована различными путя­ми. Классифицируем возможные компоненты потерянной энергии следующим образом:

Д£д — энергия, локализованная непосредственно в месте взаи­модействия около точки А;

ЛЕ_д — энергия, преобразованная в кинетическую энергию вто­ричных заряженных частиц, причем ٤٦،Д, где Д — заданная пороговая энергия;

АЕс? — энергия, преобразованная в кинетическую энергию вто­ричных заряженных частиц, причем £٠>Д;

Д£_? — энергия, преобразованная в энергию фотонов.

* Это справедливо, если считать, что взаимодействующие частицы свобод­ны, и если не учитывать квантово-механических эффектов.

29

Линейная тормозная способность поглотителя йЕ/сН теперь определится следующим образом:

،/£/،//= 1ш1(ДЁ/А/)*. (8.3)

Запишем теперь выражение для лпэ с пороговой энергией А:

4. ,ع(/٠ي)ت(/ش/هج۵)^1تعغ)

д 0حا٨ д

где ДЕд включает лишь компоненты потерянной энергии А Ед и А£٥.

Таким образом, лпэ не включает энергию, преобразован- ную в энергию фотонов (радиационные потери), и при заданном значении пороговой энергии А не включает кинетическую энер- ГИЮ таких вторичных частиц, для которых эта энергия боль- ше ٠А.

Если пороговая энергия не ограничена, то лпэ включает энергию всех б-электронов. Соответствующее значение лпэ обо- значают £٠٥ или просто £. в частном случае, когда радиацион- ными потерями можно пренебречь, £٥٥ совпадает с тормозной способностью.

Вместо пороговой энергии А можно задать максимальное расстояние от трека частицы г, в пределах которого депони- рованная энергия дает вклад в ЛЕ при определении лпэ. Со- ответствующее значение лпэ обозначается £٢. Ег представляет часть энергии общих энергетических потерь ،/£/،//, которая фак- тически поглощена на единице пути частицы в пределах радиу- са г от оси трека. Заметим, что в фактически поглощенную энергию в этом случае входит и та энергия, которая принесена б-электронами, возникшими за пределами рассматриваемого ци- линдрического объема.

* Обычно тормозная способность записывается со знаком «—» (минус), что соответствует уменьшению энергии с увеличением проходимого частицей пути. Мы будем считать положительной величиной..