Досліджено ефект електронної самополяризації у магнітогальмівному випромінюванні в наближенні слабкозбудженого стану електрона в сильному магнітному полі. Визначено суттєву відмінність імовірностей процесу з переорієнтацією спіну електрона вздовж поля і проти поля, що свідчить про більш чітко виражений ефект самополяризації електронів на відміну від квазікласичного випадку.

У межах діелектричної моделі знайдено втрати енергії для зарядженої частинки у нескінченній замагніченій електронній плазмі. Використано принцип відповідності, що надало змогу не залучати феноменологічного параметра обрізання для зшивки з теорією парних зіткнень. Одержано аналітичні вирази для втрат енергії у випадку поздовжнього та поперечного магнітного поля рухів зарядженої частинки. Аналітичні результати підтверджено числовими розрахунками, проведеними для випадку руху зарядженої частинки під довільним кутом до магнітного поля, довільної напруженості. Проведено порівняння втрат енергії зарядженою частинкою, одержаних у межах діелектричної моделі, з результатами квантової теорії поля.

Описано можливість врахування релятивістської поправки до густини струму польової емісії електронів з металу. Наведено деяке аналітичне узагальнення рівняння Фаулера - Нордгейма з релятивістською поправкою. Релятивістська поправка рівняння Фаулера - Нордгейма надає змогу врахувати вплив релятивізму на польовий емісійний струм. Відзначено, що врахування цієї поправки є необхідним у випадку досить сильних електричних полів і відносно великих міжелектродних відстаней. Слід підкреслити, що ця поправка справедлива для фіксованих міжелектродних відстаней, які зменшуються зі збільшенням напруженості електричного поля. Це означає, що для напруженості електричного поля від 0,1 до 1 ГВ/м відстань між електродами не повинна перевищувати значень від 1 до 0,1 см. В роботі детально розглянуто питання про знаходження хвильової функції електрону. Наведено розрахунки польової емісії електронів. У результаті знайдено коефіцієнт проходження потенціального бар'єру з рівняння Клейна - Гордона в межах наближення Фаулера - Нордгейма. Одержано аналітичний вираз для густини струму поля електронів у випадку міжелектродної відстані менше 1 см. Зроблено висновок, що зазвичай релятивістська поправка не перевищує десятої частини відсотка. Але у випадку польової електронної емісії з пульсарів (де робота виходу та напруженість електричного поля набагато вища) внесок релятивістської поправки становить близько 10 %.

Індекс рубрикатора НБУВ: В378.22 + В378.27

Рубрики:

Радіаційні ефекти в металах

Шифр НБУВ: Ж100357 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Елементарні процеси взаємодії заряджених частинок в електронному пучку струмом близько 1 А вивчено числово щодо проблеми електронного охолодження. Наведено результати числового моделювання за одновимірним методом Particle-In-Cell таких процесів, як розширення електронного газу, вирівнювання температур двох підсистем електронного газу, власні коливання модельного електрон-позитронного та електрон-протонного газів. У межах методу вільний електронний газ розширюється за рахунок електростатичного відштовхування між електронами за постійної повної енергії. Модель вільного електронного газу, яку представлено модельними частинками у вигляді нескінченних пластин, також вирішується аналітично. У цьому випадку аналітично знайдено відхилення швидкості як функцію часу та відстань між центрами заряду двох половин електронного газу. І це порівнюється з результатом числового обчислення. Якщо електронний газ представити як дві підсистеми з різною температурою, це призводить до вирівнювання температури під час моделювання. У роботі розглянуто кілька випадків з різними початковими умовами та знайдено час релаксації. Результат моделювання електрон-позитронного та електрон-протонного газів показує, що їх коливання супроводжуються затуханням Ландау. Спектральний розподіл частот цих коливань показує максимуми, які відповідають теоретичним значенням.

Розглянуто резонансні та поляризаційні ефекти в процесах квантової електродинаміки, що відбуваються у сильному зовнішньому магнітному полі. Розроблено метод аналізу спін-полярізаційних ефектів. Розглянуто факторізацію перерізів процесів у резонансних умовах і представлення цих перерізів у формі Брейта-Вігнера. Показано можливість верифікації зазначених ефектів у сучасних міжнародних проєктах з перевірки квантової електродинаміки у сильних полях.