Иванов В.Е. Прохождение электронных и протонно-водородных пучков в атмосфере Земли. Апатиты, 2001.

Статистическая погрешность расчетов W(z,E0) не превосходит 5%. Разбиение на каналы на рис.6.3 такое же, как на рис.3.10а для тормозной способности. Приведена также функция распределения выделившейся энергии, полученная в CSDA. Видно, что некоторые различия имеются только вблизи источника (для энергий <10 кэв) и на максимальных глубинах проникновения. Причина этих различий в следующем. R , г / с м 2 іо Глава 6. Характеристики прохождения потоков авроральных протонов в однородных газах и в атмосфере Земли К) - - 10 10 *: ..............• ................ ’■ I • • ’ • » ' I»I > Г I М I ГГ| 1 10 100 1000 энергия, кэВ Рис.6.2. Полная длина пробега для р -Н пучков. Расчет методом Монте-Карло без углового рассеяния: 1 - для пучков с Ѳ0=0°; 2 - для изотропных пучков; 3 - для изотропных пучков, расчет с рассеянием на "максимальный" угол; 4,5 - результаты /267,137/ соответственно Функция потерь энергии, используемая в CSDA, определяется для равновесного протонно-водородного пучка. Около 80% частиц в равновесном р-Н пучке на малых энергиях (<10 кэВ) в N2 являются нейтральными атомами водорода. Различие между эффективным торможением чисто протонного пучка и равновесного пучка показаны на рис.3.12. Поэтому вблизи источника, пока пучок не придет в зарядовое равновесие, функции распределения выделившейся энергии, полученные методом Монте-Карло и CSDA, не совпадают. На рис.6.4 в более крупном масштабе показана форма функции распределения выделившейся энергии для чисто протонного, чисто водородного и равновесного пучков с начальной энергией £ 0 = 1 кэВ. Для пучков с начальной энергией >100 кэВ протоны составляют большую часть равновесного пучка, поэтому таких различий в расчетах вблизи источника нет. Различия на максимальных глубинах проникновения объясняются разбросом частиц по глубинам проникновения в расчетах методом Монте-Карло, что отражает вероятностный характер взаимодействия частиц со средой. Функцию распределения выделившейся энергии для пучка с произвольным начальным угловым распределением ДО) можно вычислить по формуле: к/2 / п \ Wi ( 2 , £ 0) = f f ( Q ) W^ z / c o sQ’E°) sin Ѳй/Ѳ, (6.6) J cosQ о где WJ z .E q ) - функция распределения выделившейся энергии для мононаправленного Ѳо=0° пучка. Для IDH пучка (с начальным угловым распределением изотропным в нижней полусфере) /(Q)=sin Ѳ cos Ѳ. Контрольные расчеты методом Монте-Карло для ЮН пучков показали хорошее согласие с расчетами по формуле (6.6) (рис.6.5). ......... 3 --------- 4 0 0 0 0 5 152