Кіріспе

Электрондардың бастапқы траекториясынан ауытқуы

infobox
|abovestyle = background:#CEF2E0;
|above = Шашырау түрлері
|image =
|caption = Электрондық сәуле ядросы N және электрондық қабықшалар K, L, M электрондық бұлтының үлгісімен қалай әрекеттесетінін көрнекі түрде көрсету. Ағып өтетін электрондар мен серпімді/серпімсіз шашыраған электрондар бейнеленген. SE – сәулелік электронмен туындаған, ерекше фотондарды (Х-сәулелер) шығаратын екінші электрон. BSE – кері шашыраған электрон, ол үлгі арқылы өтудің орнына кері шашырады.
|headerstyle = background:#CEF2E0;
|header1 = Электрон (,)
|label2 = Бөлшектің түрі
|data2 = Электрон
|label3 = Массасы
|data3 = 9.109382915.48579909460.510998928 1.602176565 Егер сыртқы магнит өрісі болса, электрон Лоренц күшінің әсерінен ауытқуы мүмкін. Бұл шашырау әдетте металдар, жартылай өткізгіштер және изоляторлар сияқты қатты денелерде кездеседі және интегралдық схемалар мен транзисторларда шектеуші фактор болып табылады. Электронның шашырауы протон мен нейтронның кварктар деп аталатын кіші элементарлық субатомдық бөлшектерден тұратынын түсінуге мүмкіндік берді. Жалпы алғанда, J. J. Томсон 1897 жылы электронды алғаш ашқан деп есептеледі, бірақ зарядталған бөлшектер теориясын дамытуда Джордж Джонстон Стони (ол «электрон» терминін енгізген), Эмиль Вихерт (электронды тәуелсіз түрде алғаш ашқан), Уолтер Кауфман, Питер Земан және Хендрик Лоренц сияқты ғалымдар да маңызды рөл атқарды. Комптон шашырауы алғаш рет 1923 жылы Вашингтон университетінде (Сент-Луис қаласы) Артур Комптонның зерттеуінде байқалды. Ол бұл жаңалығы үшін 1927 жылы физика саласындағы Нобель сыйлығын алды. Оның аспиранты Y. H. Woo нәтижелерді растады, ол да ерекше атауға лайық. Комптон шашырауы көбінесе атом электрондарымен өзара әрекеттесуге сілтеме ретінде келтіріледі, бірақ ядролық Комптон шашырауы да бар. Алғашқы электрондық дифракциялық тәжірибе 1927 жылы Клинтон Дэвисон мен Лестер Гермер жасады, ол қазіргі заманғы LEED жүйесінің прототипі болды. Тәжірибе электронның толқын тәрізді қасиеттерін көрсетті, осылайша де Бройль гипотезасын растады, яғни материя бөлшектері толқын тәрізді сипатқа ие. Алайда, одан кейін LEED-ге қызығушылық төмендеді және жоғары энергиялы электрондық дифракцияға басымдық берілді, 1960 жылдардың басына дейін. Содан кейін LEED-ге қызығушылық қайта жанданды, осы кезеңде LEED әдістерін дамытуға үлкен үлес қоскан H. E. Farnsworth ерекше атауға лайық.

құбылыстар

Электрондар электростатикалық Кулон күштері арқылы басқа зарядталған бөлшектерге шашырауы мүмкін. Сонымен қатар, егер магниттік өріс болса, қозғалған электрон Лоренц күшімен жолынан ауысады. Кванттық электродинамика теориясы электронның шашырауын, оның кванттық және релятивистік ерекшеліктерін ең жоғары дәлдікпен сипаттайды.

RIKEN RI сәуле шығару зауыты

RIKEN 1917 жылы Токиодағы жеке ғылыми-зерттеу қоры ретінде құрылды және Жапонияның ең ірі, көп салалы ғылыми-зерттеу институты болып табылады. Оның көлемі мен ауқымы жылдам өскендіктен, қазіргі таңдағыдай түрлі ғылыми салалардағы жоғары сапалы зерттеулерімен әйгілі және Жапония бойынша әлемдік деңгейдегі зерттеу орталықтары мен институттарының желісін қамтиды. RIKEN RI Beam Factory, сонымен қатар RIKEN Nishina Centre (Үдеткіштерге негізделген ғылым) деп те аталады, бұл 2007 жылы жұмысын бастаған циклотронға негізделген зерттеу мекемесі; алғашқы жапондық циклотронынан кейін 70 жыл өткен соң, осы мекемеге атын берген доктор Ёсио Нишинаның құрметіне аталды. 2006 жылғы мәліметтер бойынша, мұнда әлемдік деңгейдегі ауыр иондарды үдету кешені бар. Ол K540 МэВ сақиналы циклотронынан (RRC) және екі түрлі инжектордан тұрады: өзгермелі жиілікті ауыр иондық линагынан (RILAC) және K70 МэВ AVF циклотронынан (AVF). Сонымен қатар, проектилдік фрагменттерді бөлуге арналған (RIPS) құрылғысы бар, ол 60 аму-дан аз RI (радиоактивті изотоп) сәулелерін, әлемдегі ең қарқынды жеңіл атомдық массалы RI сәулелерін қамтамасыз етеді. Нишина орталығының басқаруындағы RI Beam Factory бүкіл әлемдегі зерттеушілерді ядролық, бөлшектік және адрондық физика саласындағы зерттеулерге ынталандырады. Үдеткіштерді қолдану саласындағы зерттеулерді қолдау – Нишина орталығының маңызды міндеті және ол отандық және шетелдік үдеткіштерді пайдалануды жүзеге асырады.

Скрит

SCRIT (өзін-өзі қоршайтын радиоактивті изотоптық иондық нысана) құрылысы қазіргі уақытта Жапониядағы RIKEN RI сәуле фабрикасында (RIBF) жүріп жатыр. Жобаның мақсаты – қысқа өмір сүретін ядроларды заряд тығыздығының эластикалық шашырау сынағы арқылы зерттеу, алғашқы сынақтар тұрақты ядролармен жүргізіледі. Тұрақсыз Sn изотоптарынан алғашқы электрон шашырауы 2014 жылы өтеді. Қысқа өмір сүретін радиоактивті ядроларды (РИ) электрон шашырату арқылы зерттеу бұған дейін мүмкін болмады, себебі осы ядроларды нысанаға айналдыруға болатын емес. Бірақ енді әлемдегі қысқа өмір сүретін ядролардың құрылымын электрон шашырату арқылы зерттеуге арналған алғашқы құрылғыда жаңа, өзін-өзі шектеуші РИ техникасының пайда болуымен бұл зерттеу мүмкін болады. Техниканың негізгі принципі – электрондық сақтау сақиналарында байқалатын ион тұтқындау құбылысына негізделген, ол электрондық сақтау сақиналарының жұмысына кері әсер етеді. SCRIT-те қолданылатын жаңа идея – ион тұтқындауды пайдаланып, қысқа өмір сүретін РИ-ды электрон сәулесіндегі тұтқындалған иондар ретінде шашырату эксперименттері үшін нысанаға айналдыру. Бұл идея алғаш рет Киото университетінің электрондық сақтау сақинасы (KSR) арқылы принциптік зерттеу ретінде сынақтан өтті; бұл 133Cs тұрақты ядросын 120 МэВ электрон сәулесінің энергиясымен, 75 мА типік сақталған сәуле тогымен және 100 секундтік сәуле өмір сүру мерзімімен экспериментте нысана ретінде қолданылды. Зерттеудің нәтижелері жағымды болды, тұтқындалған Cs-тен эластикалық шашыраған электрондар анық көрінді.