Influence of electron energy on the characteristics of Cherenkov radiation and pulse cathodoluminescence
A review of the results of studies of Cherenkov radiation and pulsed cathodoluminescence under irradiation of various crystals and polymethylmethacrylate (PMMA) with electron beams of subnanosecond and nanosecond duration was fulfilled. Calculations demonstrating the influence of the electron energy and the refractive index of a substance on the intensity of the Cherenkov radiation and its spectrum, as well as on the spatial characteristics of the radiation are presented. Experimental results concerning the Cherenkov radiation at the electron energy E up to 400 keV are given. It is shown that an increase in E makes it possible to register the Cherenkov radiation in diamond, leucosapphire and KU1 quartz using a standard spectrometer. It has been established that in PMMA due to radiation absorption in the region shorter than 300-350 nm, as well as due to the internal breakdown of the samples owing to the accumulation of electrons in them at high e-beam current densities or/and pulse durations, registration of the Cherenkov radiation is difficult, even using monochromator and PMT. Recommendations for creating sensors of runaway electron beams in TOKAMAKs are given.
Keywords
PMMA,
quartz,
diamond,
leucosapphire,
electron beam exposure,
pulsed cathodoluminescence,
ПММА,
Cherenkov radiation,
кварц,
алмаз,
лейкосапфир,
воздействие пучком электронов,
импульсная катодолюминесценция,
излучение Вавилова - ЧеренковаAuthors
| Tarasenko V.F. | Institute of High Current Electronics SB RAS | VFT@loi.hcei.tsc.ru |
| Baksht E.Kh. | Institute of High Current Electronics SB RAS | BEH@loi.hcei.tsc.ru |
| Beloplotov D.V. | Institute of High Current Electronics SB RAS | rff.qep.bdim@gmail.com |
| Burachenko A.G. | Institute of High Current Electronics SB RAS | BAG@loi.hcei.tsc.ru |
| Erofeev M.V. | Institute of High Current Electronics SB RAS | Michael@loi.hcei.tsc.ru |
| Lipatov E.I. | Institute of High Current Electronics SB RAS | Lipatov@loi.hcei.tsc.ru |
| Lomaev M.I. | Institute of High Current Electronics SB RAS | Lomaev@loi.hcei.tsc.ru |
| Oleshko V.I. | Institute of High Current Electronics SB RAS | oleshko@tpu.ru |
Всего: 8
References
Бакшт Е.Х., Вуколов А.В., Ерофеев М.В. и др. // Письма в ЖЭТФ. - 2019. - Т. 109. - Вып. 9. - С. 584-588.
Lipatov E.I., Genin D.E., Grigor'ev D.V., and Tarasenko V.F. // Luminescence - An Outlook on the Phenomena and their Applications. - Rijeka, Croatia: IntechOpen, 2016.
Тарасенко В.Ф., Орловский В.М., Шунайлов С.А. // Изв. вузов. Физика. - 2003. - Т. 45. - № 3. - С. 94-95.
Babich L.P., Loiko T.V., and Rodigin A.V. // IEEE Trans. Plasma Sci. - 2014. - V. 42. - No. 4. - P. 948-952.
Sorokin D.A., Burachenko A.G., Beloplotov D.V., et al. // J. Appl. Phys. - 2017. - V. 122. - No. 15. - P. 154902.
Бабич Л.П., Лойко Т.В., Родигин А.В. // Докл. АН. - 2014. - Т. 457. - № 6. - С. 646-649.
Тарасенко В.Ф., Ломаев М.И., Сорокин Д.А., Белоплотов Д.В. // Изв. вузов. Физика. - 2018. - Т. 61. - № 7. - С. 160-161.
Бураченко А.Г., Тарасенко В.Ф., Белоплотов Д.В., Бакшт Е.Х. // Изв. вузов. Физика. - 2017. - Т. 60. - № 9. - С. 66-69.
Tarasenko V.F., Baksht E.Kh., Burachenko A.G., et al. // IEEE Trans. Plasma Sci. - 2017. - V. 45. - No. 1. - P. 76-84.
Олешко В.И., Бакшт Е.Х., Бураченко А.Г., Тарасенко В.Ф. // ЖТФ. - 2017. - Т. 87. - Вып. 2. - С. 299-304.
Тарасенко В.Ф., Бакшт Е.Х., Бураченко А.Г. и др. // Докл. АН. - 2016. - Т. 471. - № 2. - С. 150-153.
Бакшт Е.Х., Бураченко А.Г., Белоплотов Д.В., Тарасенко В.Ф. // Изв. вузов. Физика. - 2016. - Т. 59. - № 4. - С. 15-19.
Зрелов В.П. Излучение Вавилова - Черенкова и его применение в физике высоких энергий. Т. 1. - М.: Атомиздат, 1968. - 274 с.
Lipatov E.I., Lisitsyn V.M., Oleshko V.I., et al. // Cathodoluminescence. - Rijeka, Croatia: IntechOpen, 2012.
Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Теоретическая физика. Т. VIII. Электродинамика сплошных сред. - М.: Наука, 1982. - 621 c.
Lee B., Shin S.H., Yoo W.J., and Jang K.W. // Opt. Rev. - 2016. - V. 23. - No. 5. - P. 806-810.
Jelly J.V. Cherenkov’s Radiation and its Application. - N.Y., USA: Pergamon, 1958.
Savrukhin P.V. and Shestakov E.A. // Nucl. Fusion. - 2015. - V. 55. - No. 4. - P. 043016.
Sadowski M.J. // Nukleonika. - 2011. - V. 56. - No. 2. - P. 85-98.
Spong D.A., Heidbrink W.W., Paz-Soldan C., et al. // Phys. Rev. Lett. - 2018. - V. 120. - No. 15. - P. 155002.
Bagnato F., Romano A., Buratti P., et al. // Plasma Phys. Controlled Fusion. - 2018. - V. 60. - No. 11. - P. 115010.
Zebrowski J., Jakubowski L., Rabinski M., et al. // J. Phys. Conf. Ser. - 2018. - V. 959 - No. 1. - P. 012002.
Jakubowski L., Sadowski M.J., Zebrowski J., et al. // Rev. Sci. Instrum. - 2010. - V. 81. - No. 1. - 013504.
Tarasenko V.F. and Rybka D.V. // High Voltage. - 2016. - V. 1. - No. 1. - P. 43-51.
Бакшт Е.Х., Бураченко А.Г., Тарасенко В.Ф. // Письма в ЖТФ - 2010. - Т. 36. - Вып. 21. - С. 102-110.
Babich L.P., Becker K.H., and Loiko T.V. // IEEE Trans. Plasma Sci. - 2009. - V. 37. - No. 11. - P. 2261-2264.
Липатов Е.И., Тарасенко В.Ф., Орловский В.М. и др. // Письма в ЖТФ. - 2005. - Т. 31. - Вып. 6. - С. 29-33.
Сорокин Д.А., Бураченко А.Г., Тарасенко В.Ф. и др. // ПТЭ. - 2018. - № 2. - С. 102-107.
Афанасьев B.Н., Бычков В.Б., Ларцев В.Д. и др. // ПТЭ. - 2005. - № 5. - С. 88-92.
Липатов Е.И., Бураченко А.Г., Авдеев С.М. и др. // Изв. вузов. Физика. - 2018. - Т. 61. - № 3. - С. 62-74.
Meuret S., Coenen T., Zeijlemaker H., et al. // Phys. Rev. B. - 2017. - V. 96. - No. 3. - P. 035308.
Kozlov V.A., Ochkin, V.N., Pestovskii N.V., et al. // J. Phys. Conf. Ser. - 2015. - V. 653. - No. 1. - P. 012017.
Cоломонов В.И., Михайлов С.Г. Импульсная катодолюминесценция и ее применение для анализа конденсированных веществ. - Екатеринбург: Изд-во УрО РАН, 2003. - 182 с.
Zaitsev A.M. Optical Properties of Diamond: A Data Handbook. - Berlin: Springer Verlag, 2001.
