Резонансні квантово-електродинамічні процеси другого порядку з поляризованими частинками в сильному магнітному полі - Автореферат

ХАРКІВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ РЕЗОНАНСНІ КВАНТОВО-ЕЛЕКТРОДИНАМІЧНІ ПРОЦЕСИ ДРУГОГО ПОРЯДКУ З ПОЛЯРИЗОВАНИМИ ЧАСТИНКАМИ В СИЛЬНОМУ МАГНІТНОМУ ПОЛІЗахист відбудеться ‘‘11’’ травня 2001 р. о ‘‘15’’ годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д64.051.12 в Харківському національному університеті ім. З дисертацією можна ознайомитися у бібліотеці Харківського національного університету ім. Резонанси в процесах виникають, якщо енергія проміжного стану близька до одного з рівнів Ландау. У роботі побудована модель формування резонансів у каналі народження е-е пар при зіткненні важких іонів, що грунтується на ідеї про захоплення пари в магнітну пастку, створену магнітним поле ядер, що швидко рухаються. Resonances in the processes emerge when the energy of transient state is close to one of the Landau levels.Останнім часом у звязку із створенням експериментальних установок (потужні фемтосекундні лазерні системи, прискорювачі важких іонів та ін.), в яких реалізуються сильні електромагнітні поля, а також із відкриттям надщільних активних астрофізичних обєктів типу пульсарів і квазарів з екстремальними полями й енергетикою, посилився інтерес до вивчення квантово-електродинамічних (КЕД) процесів у сильних магнітних полях з напруженостями порівнянними з критичним значенням H0 = m2/e = 4.41?1013Гс. Розрахунки квантових переходів електронів (позитронів) у сильному магнітному полі дають змогу визначити характерні часи життя й еволюції збуджених станів, знайти інтенсивність, спектр, діаграму спрямованості і поляризацію випромінювання. Квантово-електродинамічні процеси в сильному магнітному полі можуть відбуватися при зіткненнях швидких важких ядер в області, де кулонівські поля ядер взаємно послаблюються, а їхні магнітні поля додаються. проаналізувати умови виникнення резонансів при розсіянні фотона на електроні та у двофотонному синхротронному випромінюванні й дістати аналітичні вирази для резонансних перерізів цих процесів у сильному магнітному полі; Показано істотну відмінність імовірностей процесів з переорієнтацієй спіну електрона за полем і проти поля, а також сильну залежність відношення цих імовірностей від величини поля і від кута розсіяння фотона, що вказує на виразніший у порівнянні з квазикласичним випадком ефект самополяризації електронів.У вступі розкривається стан наукової проблеми, обгрунтовується актуальність теми дисертації, формулюються мета і задачі дослідження, відзначається наукова новизна і практичне значення здобутих результатів, подаються відомості про апробацію роботи та публікації, стисло викладено зміст дисертаційної роботи.У другому розділі розглянуто процес випромінювання фотона електроном довільної поляризації в зовнішньому однорідному магнітному полі (магнітогальмівне випромінювання). Для фотонів з енергією ~ 104ЕВ (рентгенівське випромінювання) магнітне поле, що задовольняє зазначеним вимогам, має порядок ~1012Гс. Імовірність процесу з переорієнтуванням спіну електрона проти напрямку поля W - на два порядки параметра h перевищує ймовірність із переворотом спіну по полю W - , причому ці ймовірності мають різні залежності від кута вильоту фотона, тоді як у квазикласичному наближенні вони містять однакову степень h і лише на чисельний множник порядку десятьох W - перевищує W - . Він визначається вісьмома незалежними параметрами: головними квантовими числами l і l "початкового і кінцевого електронів і проекціями їх спінів m і m’ на напрямок поля, частотою початкового фотона w, полярними кутами q и q’ початкового і кінцевого фотонів (v = cosq, u = cosq’ ) і величиною магнітного поля h. Виявлено, що ефект самополяризації електрона в процесі резонансного комптонівського розсіяння можливий тільки за умови l ? l "(номери рівнів Ландау початкового і кінцевого електронів різні), причому при прямому комптонівському розсіянні (l l ") електрони поляризуються проти поля.У дисертації здобуто такі результати: Із застосуванням уявлення Фаррі розглянуто магнітогальмівне випромінювання, комптонівське розсіяння і подвійне магнітогальмівне випромінювання в наближенні слабозбуджених станів електрона в сильному зовнішньому магнітному полі, яке проте вважається малим у порівнянні з критичним (h=H / H0<< 1). Виявлено, що в розглядуваному наближенні ефект радіаційної самополяризації електрона в процесі магнітогальмівного випромінювання, на відміну від відомого раніше квазикласичного випадку, істотно залежить як від величини поля, так і від кута розсіяння фотона. Відношення імовірностей процесів із протилежними переорієнтаціями спіну електрона W- / W -пропорційне h2 і для полей h ~ 0.1 (H ~ 5?1012Гс) має порядок 10-3 (на тисячу електронів зі спінами, спрямованими проти поля, припадає один електрон зі спіном, спрямованим по полю).

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ