> 2 або мг/см 2 .
При взаємодії -часток з ядрами відбуваються процеси пружного розсіювання електронів в кулонівському полі ядра і непружного розсіювання, супроводжуваного випусканням електромагнітного випромінювання.
Пружне розсіяння електронів в кулонівському полі ядра може бути умовно поділене на чотири класу: одноразове розсіяння, кратне розсіяння, багаторазове розсіювання і дифузія. Якщо товщина шару мала, , де - ефективне перетин процесу), то відбувається тільки одноразове розсіяння, тобто майже всі розсіяння обумовлено тільки одним ядром. Для великих товщин () виходить кратне розсіяння, тобто кут розсіювання зобов'язаний декільком послідовним однократ-ним актам розсіювання. При багаторазовому розсіянні (середнє число актів розсіяння більше 20) кутове розподіл неуважний-них електронів є приблизно гаусовим до тих пір, поки середній кут розсіювання менше 20 В°. Для ще більших товщин () кутовий розподіл розсіяних електронів приймає вигляд. Середній кут розсіювання досягає максимальної величини = 33 В° і залишається постійним при подальшому збільшенні товщини. Це випадок повної дифузії. Електрони виходять з шару також і з боку падаючого пучка - це так зване зворотне розсіяння електронів.
Непружні процеси при взаємодії електрона з ядром пов'язані з випусканням електромагнітного випромінювання, що виникає при прискоренні електрона в кулонівському полі ядра. Народжене в такому процесі-випромінювання є гальмівним. Втрата енергії електрона на гальмівне випромінювання називається радіаційної. Згідно Гейтлер радіаційні втрати на одиниці довжини рівні
(6)
Ймовірність утворення гальмівного випромінювання пропорційна квадрату заряду ядра, тому радіаційні втрати енергії відіграє велику роль у важких елементах. Випромінювання є важливим механізмом втрати енергії електронами, але цей механізм неістотний для більш важких частинок (мезонів, протонів та ін.)
Порівняння формул для втрат енергії на випромінювання і на іонізацію показує, що втрати енергії має різний характер. Так, втрати енергії на випромінювання пропорційні Z 2 і збільшуються з енергією лінійно, в той час як втрати на іонізацію пропорційні Z і збільшуються з енергією лише логарифмічно. Тому при великих енергіях падаючих електронів переважають втрати на випромінювання. З зменшенням енергії електрона роль іонізації (і збудження) збільшується. При енергії (МеВ) обидва види втрати енергії мають приблизно рівну ймовірність. Зазначимо, що для А1 (Z-13) - 46 МеВ. Для електронів, що випускаються при радіоактивному розпаді, радіаційні втрати в загальному балансі втрати грають незначну роль, так як значення енергії бета-розпаду зазвичай не перевищують 5 МеВ. p> Все сказане вище застосувати і для позитронів. Треба зауважити, що проникаюча здатність позитронів трохи відрізняється від проникаючої здатності електронів тієї ж енергії з огляду на те, що позитрони і електрони кілька по-різному розсіюється в полі ядра. Викликане цим обставиною відмінність в поведінці даних часток не є істотним.
Детектування.
Основним принципом детектування електронів є реєстрація іонів, що утворюються в результаті взаємодії електронів з речовиною детектора. До таких детекторам відносяться газонаповнені і твердотільні детектори.
Так як число нар іонів, створюваних при русі електронів в речовині детектора, порівняно невелика, то більш ефективними газонаповненими детекторами є лічильники з газовим посиленням (лічильники Гейгера-Мюллера і пропорційні лічильники). Великою ефективністю володіють і твердотільні детектори (сцинтилятори і напівпровідники). Наприклад, при товщині детектирующего шару 10 мм напівпровідникові детектори реєструють майже зі стовідсотковою ймовірністю бета-частинки з енергією до 3 МеВ.
Перевагою пропорційних лічильників, сцинтиляційних і напівпровідникових детекторів є можливість отримувати від цих приладів електричні імпульси, амплітуда яких пропорційна енергії бета-частинки. Ця обставина дозволяє реєструвати спектри бета-частинок. З перерахованих вище приладів найкращими спектральними характеристиками володіють напівпровідникові детектори, на яких отримують електронні лінії з напівшириною ~ 1 кеВ. Більш висо-кою роздільною здатністю (до 1-10 еВ) мають електростатичні та магнітні спектрометри, але ці прилади дуже складні, дороги і, як правило, мають малу світлосилою (тобто реєструють лише незначну частину електронів, іспущенних джерелом). У тих дослідах, в яких не потрібне знання спектрального розподілу електронів, для їх реєстрації використовуються лічильники Гейгера-Мюллера як найбільш прості та ефективні детектори. Для вимірювання спектрального розподілу бета-частинок використовуються сцинтиляційні кристали і напівпровідникові детектори. З інших методів детектування електронів відзначимо лічильни...
