ПредишенСледващото

Електромагнитни каскади.
Частиците, които имат висока енергия, ако попадне в силен електромагнитното поле започват да участват в квантовата реакции. Най-често тази реакция се провежда в рамките на квантовата електродинамика. Например, когато електрон движение в интензивен електрическото поле може да излъчва високо фотонна енергия - фотон на гама-лъчение. Фотонът може да се счупят, така се ражда електрон-позитронна двойка.






Тези прости процеси в основата на явлението квантова електродинамика (или електромагнитна) каскада. Представете си един електрон с висока енергия (което означава, че тя се движи със скорост, близка до скоростта на светлината) навлиза в област на интензивно електромагнитно поле. Преместването в тази област, той започва да излъчва фотони, които на свой ред гниене в електрон-позитрон двойки. Роден електрони и позитрони отново способност за излъчване на фотони, което води до получаване на повече и повече нови поколения частици (фиг. 1). По този начин, ние се увеличение лавина в броя на електрони, позитрони и фотони. Това явление се нарича електромагнитна каскада.

Фигура 1. Схематично представяне на сцената, възникващи от електрони семена.

Каскади може да се развие, например, в атмосферата на планетите в контакт с космически високо енергийни частици (така наречените въздушни душове, Фиг. 2). Техните реакции на потока от електрони, позитрони и радиация от време на време и са фиксирани на повърхността на Земята. Когато този силен източници поле са основни атоми, съставляващи атмосферата, когато частиците преминават от тях настъпи квантовата реакция. Друг пример - каскади в magnetospheres планети и звезди, където присъствието на магнитното поле в близост до повърхността на небесните тела дава възможност да се каскада развитие. Близо повърхности пулсар, поради бързото им въртене, е от съществено значение и електрическото поле също така стимулира стадии на развитие. Смята се, че това е - основния механизъм на възникване на плазма електрон-позитрон на повърхността на пулсар. Накрая, не отдавна, поради бързото развитие на лазерна технология и проектиране на системи, които генерират радиация с капацитет над 10 24 W / cm 2 се формулира идеята за възможността за наблюдение на каскада в областта на лазер.






Лабораторни суперкомпютърни технологии в нелинейни оптика, плазмената физика и астрофизика

Отбележете, че в първите два примера (в атмосфера каскади и magnetospheres планети) енергия майка частиците разделени от всяка стъпка между дъщерните частици, които не са да го презареждане. По този начин, по време на развитието на енергия на частиците етап семена се раздробява непрекъснато, обмен на информация между всички частици каскада. Следователно, в един момент, когато частицата е достатъчно голяма, техните източници са твърде малки: електроните вече не могат да излъчват фотони с висока енергия и енергията на фотон, не е достатъчно за създаване на електрон-позитронна двойка. Това води до етапа на прекратяване.

Лабораторни суперкомпютърни технологии в нелинейни оптика, плазмената физика и астрофизика

Лабораторни суперкомпютърни технологии в нелинейни оптика, плазмената физика и астрофизика

Лабораторни суперкомпютърни технологии в нелинейни оптика, плазмената физика и астрофизика

Фиг. 4. Илюстрация на Схема
етап започване в областта на лазер.

Фиг. 5. Резултатът от числени симулации на траекториите на заредени частици в областта на лазер.

Друга съществена разлика между кръгово и линейна поляризация е както следва. Cascade в кръгова поляризация стояща вълна бързо достига постоянна готовност. Когато този растеж нарастване на частиците е независим от време, освен това, че не се променя с течение на времето, формата на спектрите на частиците и пространственото разпределение на плътността на плазмата. Ситуацията е различна, в етап на развитие в линейно поляризирана вълна. Тук, скоростта на растеж на растежа на частиците е периодична функция на времето. Спектрите също варира периодично с време плазмата се загрява, след което се охлажда. Също така, се наблюдава периодично изменение на пространственото разпределение на плътността на плазмата. В даден момент във времето, има два различни пикова плазмена плътност при всеки период от областта на лазер. След това, всеки от които е разделен, както и периода на област се формира от четири максимум. След известно време те се събират отново, и процесът се повтаря. Това поведение се обяснява с факта, че в линейно поляризирана вълна е доминиран от електрически магнитното поле, в което високоговорител каскада има по същество различно естество.







Подкрепете проекта - споделете линка, благодаря!