Параметрическое черенковское излучение – от предсказания до применения
Научная деятельность доктора физико-математических наук, профессора, сотрудника ХФТИ Николая Антоновича Хижняка в течение 1953-2001 годов была весьма разносторонней и многогранной. Здесь кратко описана его научная и организаторская работа только в одном из направлений его деятельности, связанном с...
Saved in:
| Published in: | Вопросы атомной науки и техники |
|---|---|
| Date: | 2004 |
| Main Author: | |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України
2004
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/80459 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Параметрическое черенковское излучение – от предсказания до применения/ А.В. Щагин // Вопросы атомной науки и техники. — 2004. — № 4. — С. 149-154. — Бібліогр.: 73 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859653824246972416 |
|---|---|
| author | Щагин, А.В. |
| author_facet | Щагин, А.В. |
| citation_txt | Параметрическое черенковское излучение – от предсказания до применения/ А.В. Щагин // Вопросы атомной науки и техники. — 2004. — № 4. — С. 149-154. — Бібліогр.: 73 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Вопросы атомной науки и техники |
| description | Научная деятельность доктора физико-математических наук, профессора, сотрудника ХФТИ Николая
Антоновича Хижняка в течение 1953-2001 годов была весьма разносторонней и многогранной. Здесь кратко
описана его научная и организаторская работа только в одном из направлений его деятельности, связанном с
параметрическим черенковским излучением. Работы Николая Антоновича в этом направлении начались в
середине 50-х годов с теоретического предсказания существования параметрического черенковского излучения и продолжались вплоть до безвременной его кончины в 2001 году. Отмечена значимость его ранних работ и кратко перечислены основные исследования свойств этого излучения в рентгеновском диапазоне, выполнявшиеся в его отделении под его общим руководством, непосредственном участии и поддержке с середины 80-х годов. Кроме того, отмечены некоторые работы, выполняющиеся сейчас в институте учениками,
сотрудниками и коллегами Николая Антоновича.
Наукова діяльність доктора фізико-математичних наук, професора, співробітника ХФТІ Миколи Антоновича
Хижняка протягом 1953-2001 років, була досить різнобічною й багатогранною. Коротко описана його наукова й
організаторська робота тільки в одному з напрямків його діяльності, пов'язаному з параметричним черенковським
випромінюванням. Роботи Миколи Антоновича в цьому напрямку почалися в середині 50-х років з теоретичного
пророкування існування параметричного черенковського випромінювання й тривали аж до передчасної його кончини в
2001 році. Відзначена значимість його ранніх робіт і коротко перераховані основні дослідження властивостей
параметричного випромінювання в рентгенівському діапазоні, що виконувалися в його відділенні під його загальним
керівництвом, особистій участі й підтримці із середини 80-х років. Крім того, відзначені деякі роботи, що виконуються
зараз в інституті учнями, співробітниками й колегами Миколи Антоновича.
Scientific activity of Doctor of Physical-Mathematical Sciences, Professor, employee of KIPT for 1953-2001, Nikolay
Antonovich Khizhnyak was rather versatile and many-sided. He successfully worked in different fields of science and technology. In present notes only his scientific and organizing activity in only one of directions of his work, connected to parametric
Cherenkov radiation, is shortly described. His works in this field began in the middle of 50ies from theoretical prediction of existing of parametric Cherenkov radiation and continued till untimely death of Nikolay Antonovich in 2001. Significance of his
early works is noted and main investigations of this radiation in the X-ray band that were performed in his department under his
general supervision, immediate participation and support from the middle of 80ies are described briefly. Besides, some scientific
works that are performing at IPENMA KIPT by his learners and colleagues after his death and developing his works are noted.
|
| first_indexed | 2025-12-07T13:36:58Z |
| format | Article |
| fulltext |
Светлой памяти
Николая Антоновича Хижняка
(1929-2001)
УДК 539.12.04
ПАРАМЕТРИЧЕСКОЕ ЧЕРЕНКОВСКОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ –
ОТ ПРЕДСКАЗАНИЯ ДО ПРИМЕНЕНИЯ
А.В. Щагин
ННЦ «Харьковский Физико-Технический Институт»
61108, Харьков, ул. Академическая, 1, Украина;
E-mail: shchagin@kipt.kharkov.ua
Научная деятельность доктора физико-математических наук, профессора, сотрудника ХФТИ Николая
Антоновича Хижняка в течение 1953-2001 годов была весьма разносторонней и многогранной. Здесь кратко
описана его научная и организаторская работа только в одном из направлений его деятельности, связанном с
параметрическим черенковским излучением. Работы Николая Антоновича в этом направлении начались в
середине 50-х годов с теоретического предсказания существования параметрического черенковского излуче-
ния и продолжались вплоть до безвременной его кончины в 2001 году. Отмечена значимость его ранних ра-
бот и кратко перечислены основные исследования свойств этого излучения в рентгеновском диапазоне, вы-
полнявшиеся в его отделении под его общим руководством, непосредственном участии и поддержке с сере-
дины 80-х годов. Кроме того, отмечены некоторые работы, выполняющиеся сейчас в институте учениками,
сотрудниками и коллегами Николая Антоновича.
НАЧАЛО РАБОТ В 50-х ГОДАХ
Ранее полагалось, что заряженная частица, дви-
жущаяся прямолинейно и равномерно, не должна
излучать. Поэтому открытие в 30-х годах излучения
заряженных частиц, движущихся прямолинейно и
равномерно через однородную среду, было удостое-
но в 1958 году Нобелевской премии. Это когерент-
ное излучение, обычно называемое излучением Вави-
лова-Черенкова или Черенкова [1], возможно только
в случае, когда скорость частицы превышает фазовую
скорость электромагнитной волны в среде. В 40-х го-
дах будущие Нобелевские лауреаты В.Л. Гинзбург и
И.М. Франк предсказали некогерентное переходное
излучение, которое возникает, когда частица пересе-
кает границу двух сред с различными диэлектриче-
скими проницаемостями [2]. Однако излучение Че-
ренкова и переходное излучение были не последними
неожиданными эффектами излучения частицы, дви-
жущейся прямолинейно и равномерно. Следующий
удивительный эффект излучения был предсказан тео-
ретически Я.Б. Файнбергом и Н.А. Хижняком в рабо-
те [3]. Они обнаружили, что заряженная частица, дви-
жущаяся в среде, будет испускать когерентное излу-
чение даже при скорости частицы меньше фазовой
скорости электромагнитной волны в среде, если ди-
электрическая проницаемость среды периодически
изменяется в направлении движения частицы. В даль-
нейшем это дало возможность генерации этого излу-
чения в рентгеновском диапазоне, где фазовая ско-
рость обычно превышает скорость света и простое
черенковское излучение в большинстве случаев не-
возможно.
В 50-х годах Николай Антонович был первым ас-
пирантом тогда кандидата физико-математических
наук, а ныне академика, Якова Борисовича Файнбер-
га, который, в своё время, был первым аспирантом
академика Александра Ильича Ахиезера. В середине
50-х годов Николай Антонович с Яковом Борисови-
чем теоретически исследовали потери энергии заря-
женной частицы, движущейся через слоистый ди-
электрик, и показали наличие нового типа излучения
такой частицы. Они назвали это излучение «парамет-
рическое черенковское излучение» и опубликовали
работу в журнале ЖЭТФ [3]. В работе рассматрива-
лось излучение в оптическом диапазоне. Позднее, это
излучение из кристалла в рентгеновском диапазоне
рассмотрел М.Л. Тер-Микаэлян в книге [4], где назы-
вал его «резонансное излучение» (во время подготов-
ки этих заметок пришло скорбное сообщение о кон-
чине Михаила Леоновича в январе 2004 года).
Параметрическое черенковское излучение являет-
ся красивым эффектом. Поэтому в 70-х годах и позже
оно было исследовано теоретически многими автора-
ми с различных точек зрения (см., например, [5-21]) и
в результате в литературе можно обнаружить около
десятка различных наименований этого эффекта. В
работе В.А. Буца, опубликованной в настоящем изда-
нии, отмечается, что формулы для излучения, полу-
ченные в [3], имеют общий характер и остаются при-
годными для различных случаев и диапазонов.
Дальнейшие работы в этом направлении были
сосредоточены, главным образом, в рентгеновском
диапазоне. Ниже мы будем использовать, в основ-
ном, термин «параметрическое рентгеновское излу-
чение» (ПРИ), который принят в настоящее время в
большинстве публикаций, посвященных этому рент-
геновскому излучению заряженных частиц, движу-
щихся через кристалл. Обсуждения природы, назва-
ний и свойств параметрического черенковского из-
лучения в рентгеновском диапазоне можно найти,
например, в работах [22-25].
___________________________________________________________
ВОПРОСЫ АТОМНОЙ НАУКИ И ТЕХНИКИ. 2004. № 4.
Серия: Плазменная электроника и новые методы ускорения (4), с.149-154.
149
НАЧАЛО ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИС-
СЛЕДОВАНИЙ ПАРАМЕТРИЧЕСКОГО
РЕНТГЕНОВСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ
(1985-1991 г.г.)
Интерес к этому излучению резко возрос после
экспериментального обнаружения в 1985 году ПРИ
с энергией несколько килоэлектронвольт из кри-
сталла в Томске на синхротроне «Сириус» [26,27].
Вскоре эксперименты по наблюдению жесткого
ПРИ с энергией до сотен кэВ были выполнены в
ХФТИ в отделении В.Ф. Болдышева [28] на ускори-
теле ЛУЭ-2000. В начале 1986 года Б.И. Шраменко
предложил Н.А. Хижняку провести совместные экс-
периментальные исследования ПРИ на линейных
ускорителях электронов в Харькове. Совместные
эксперименты начались в 1986 году и проводились
на ускорителях ЛУЭ-40 и ЛУЭ-2000. Они выполня-
лись в сотрудничестве силами группы В.Л. Моро-
ховского из лаборатории Б.И. Шраменко отдела
В.И. Курилко (а затем отдела Н.Ф. Шульги) и группы
А.В. Щагина из лаборатории и отделения Н.А. Хиж-
няка и продолжались до 1989 года. Н.А. Хижняк под-
держивал и финансировал работу группы А.В. Щаги-
на с участием В.И. Рыжкова, В.П. Лапко, В.И. При-
ступы и закупку измерительной аппаратуры для экс-
периментов на ускорителях из средств оборонных ис-
следовательских программ бывшего Советского Со-
юза. Некоторые результаты этих исследований опуб-
ликованы в работах [29-32], а также в работе [33]. В
работе [29] измерена структура рефлекса ПРИ, в ра-
боте [30] исследовано свойство когерентности ПРИ, в
работе [31] описан способ ориентирования кристалла
с использованием ПРИ, в работе [32] описана экспе-
риментальная установка, которая использовалась для
исследований ПРИ на ускорителе ЛУЭ-40. Позднее
были опубликованы работы [34-37], в которых была
показана адекватность кинематической теории [4]
для описания наблюдаемых спектрально-угловых
свойств дифференциального выхода ПРИ.
В экспериментальных исследованиях, выполнен-
ных в конце 80х – начале 90-х годов на ускорителях
в Томске [38-40], Харькове и Ереване [41], измеря-
лись основные свойства рефлекса ПРИ, который ис-
пускался из кристалла вблизи угла Брэгга под дей-
ствием электронов с энергией от 15 МэВ до 4,5 ГэВ.
Они показали перспективность ПРИ как источника
квазимонохроматического рентгеновского пучка с
возможностью плавной перестройки энергии излу-
чения от единиц до сотен килоэлектронвольт. Эти
работы стимулировали постановку новых экспери-
ментов несколькими группами исследователей в 90-
х годах на ускорителях электронов в США [42-44],
Японии [45], Канаде [44], Европе [46].
РАБОТЫ 1992-2001 ГОДОВ
В середине 90-х годов на основе отделений
Я.Б. Файнберга и Н.А. Хижняка был создан возглав-
ляемый А.М. Егоровым Институт Плазменной Элек-
троники и Новых Методов Ускорения (ИПЭНМУ),
входящий в состав Национального научного центра
ХФТИ. В 90-х годах исследования ПРИ в отделении
продолжались в рамках выполнения базовой "Про-
граммы работ по атомной науке и технике ННЦ
ХФТИ на период 1992-2000 годы" по теме "Иссле-
дование свойств параметрического рентгеновского
излучения и взаимодействия излучения с веще-
ством". Руководителем этой темы был ученик Нико-
лая Антоновича, автор настоящих заметок. Однако
скудность бюджетного финансирования стимулиро-
вала поиск альтернативных возможностей для под-
держки научных работ. Одна из таких новых воз-
можностей, появившихся после распада СССР, со-
стояла в использовании грантов на научные иссле-
дования, предоставляемых различными организаци-
ями на конкурсной основе. Другая новая возмож-
ность состояла в развитии международного сотруд-
ничества с коллегами из других стран. В начале 90-х
годов Николай Антонович принял решение об уча-
стии в таких конкурсах и сотрудничестве, несмотря
на жесткие условия конкуренции, непривычность
(для того времени) такого подхода и сопутствующие
трудности.
В 1992 году под руководством Николая Антоно-
вича выполнялись исследования свойств ПРИ по
гранту Государственного Фонда Фундаментальных
Исследований Украины «Исследование механизмов
генерации мощных остронаправленных монохрома-
тических рентгеновских пучков с возможностью
плавной перестройки энергии квантов и эффектов
взаимодействия таких пучков с веществом». Участ-
ники работ – А.В. Щагин, В.И. Приступа. Однако
продолжить эксперименты на ускорителе в условиях
стремительной денежной инфляции после распада
СССР не удалось.
В 1993 году работы Николая Антоновича, как и
других продолжавших активно работать ученых
бывшего Советского Союза, были поддержаны ин-
дивидуальным единовременным грантом от Фонда
Сороса.
В 1995-1996 годах исследования свойств ПРИ
выполнялись при частичной поддержке Междуна-
родного Научного Фонда Сороса по проекту
K4Q100 "Investigations of differential spectral and an-
gular properties of parametric X-ray radiation at high in-
cident electron energies". Руководитель проекта –
Н.А. Хижняк, участники работ – А.В. Щагин,
В.И. Приступа.
В 1999-2002 годах в отделении Николая Антоно-
вича при его непосредственном участии выполнялся
проект STCU 1031 “A new source of polarized, mono-
chromatic, tunable X-ray and soft gamma-ray beams for
calibration of space telescopes and other optics and detect-
ors”. Проектом руководил автор этих заметок. Участ-
никами работ были В.Г. Папкович, В.В. Сотников,
В.Я. Мигаленя, В.М. Санин, В.И. Приступа, В.А. Во-
ронко, Е.В. Гусев, Л.Н. Калашников, В.И. Нагайченко,
Л.Ф. Прокопчук, А.М. Егоров, А.Г. Лымарь,
А.М. Гор-бань. Работы выполнялись частично в со-
трудничестве с коллегами из Европейского Союза и
США.
_________________________________________________________________
ВОПРОСЫ АТОМНОЙ НАУКИ И ТЕХНИКИ. 2004. № 4.
Серия: Плазменная электроника и новые методы ускорения (4), с.154-159.
150
Перечислим кратко некоторые научные ре-
зультаты в ходе этих и близких по теме работ, полу-
ченные в отделении Николая Антоновича при его
непосредственном участии и содействии.
В работе [34] была впервые показана адекват-
ность кинематической теории для описания диффе-
ренциального выхода ПРИ в относительных едини-
цах и впервые исследована ширина спектрального
пика ПРИ. В работе [47] исследовалось сечение К-
ионизации релятивистскими электронами и выбран
способ его расчета. В работе [35] впервые исследо-
ван абсолютный дифференциальный выход рентге-
новского излучения вблизи рефлекса, а в работе [36]
– вдали от рефлекса ПРИ. Работы [44,48,49] были
выполнены в соавторстве с коллегами из США. В
работе [44] было впервые получено двумерное угло-
вое распределение выхода излучения в рефлексе
ПРИ. В работе [48] была впервые оценена импульс-
ная мощность ПРИ. Первый обзор природы, свойств
и экспериментальных исследований ПРИ, выпол-
ненных в мире к 1996 году, был опубликован в кни-
ге [49]. Линейная поляризация ПРИ в рамках кинема-
тической теории [4] была рассмотрена в работе [50].
Основные свойства и возможные применения ПРИ
были описаны в работах [37,51]. Результаты некото-
рых исследований свойств ПРИ приведены в работе
[25]. Первые детальные расчеты структуры рефлекса
ПРИ, перпендикулярного пучку частиц, представле-
ны в работе [52]. Текущее состояние исследований
свойств ПРИ на 2000 год описано в работе [53]. Про-
должение обзора, начатого в книге [49], опубликова-
но в книге [54], где описаны основные эксперименты
по ПРИ, выполненные в мире к 2001 году. В работе
[55], выполненной в соавторстве с коллегами из
США и Франции, впервые показана реальная воз-
можность применения ПРИ для калибровки рентге-
новских космических телескопов. Развитие этой ра-
боты описано в [56]. Полные отчеты по проекту
STCU 1031, посвященному калибровке рентге-
новских космических телескопов, опубликованы в
трех томах [57]. В диссертации [58], выполненной
под руководством Николая Антоновича, показана
адекватность кинематической теории Тер-Микаэляна
[4] для описания свойств ПРИ. В работах [59,60,62]
показано существенное влияние поликристаллично-
сти мишени на спектры наблюдавшегося в экспери-
менте [61] излучения. Результаты перечисленных ис-
следований были доложены и обсуждались на науч-
ных конференциях и семинарах в СССР, России,
Украине, США, Италии, Дании, Чехии, Японии.
В заключение этого краткого перечисления отме-
тим, что основные результаты работы по абсолют-
ному дифференциальному выходу ПРИ [35] были
позже подтверждены в независимом эксперименте
[46] (см. комментарии в [37]). Исследования шири-
ны спектрального пика ПРИ [34] продолжены и раз-
виты в работах [64,65]. Результаты расчетов линей-
ной поляризации ПРИ [50] качественно согласуются
с экспериментальными данными [66]. Отметим так-
же недавний фундаментальный обзор М.Л. Тер-Ми-
каэляна [21], где представлены основные работы в
этой области.
ПОСЛЕ 2001 ГОДА
После смерти Николая Антоновича в 2001 году
его отдел возглавил Анатолий Георгиевич Лымарь. В
настоящее время в этом отделе при доброжелатель-
ной поддержке директора ИПЭНМУ А.М. Егорова,
акад. НАНУ Я.Б. Файнберга, чл.-корр. НАНУ
Н.Ф. Шульги продолжаются и развиваются исследо-
вания в области ПРИ и близких направлениях, нача-
тые Николаем Антоновичем. Отметим некоторые из
этих работ.
В отделе продолжаются работы по бюджетной
теме "Исследование свойств параметрического рент-
геновского излучения и взаимодействия излучения с
веществом" в рамках "Программы фундаментальных
исследований ННЦ ХФТИ по атомной науке и техни-
ке до 2005 года" (руководитель темы – автор этих за-
меток). После кончины Николая Антоновича были
начаты работы по проектам STCU 1030 и STCU 1911,
которые подготавливались и планировались с его не-
посредственным участием. Проект STCU 1030 “A
monochromatic X-ray locator for control of nuclear ma-
terials nonproliferation” на 2001-2004 годы выполняет-
ся в сотрудничестве с коллегами из США. Основные
участники работ – А.В. Щагин (руководитель),
В.М. Санин, В.В. Сотников, В.А. Воронко, В.И. На-
гайченко, В.Я. Мигаленя, А.М. Егоров,
А.М. Горбань, В.Г. Папкович, А.П. Толстолужский,
Л.Ф. Прокопчук. Отчеты по проекту за первый год
опубликованы в отдельном томе [67]. Предваритель-
ные результаты опубликованы в работе [68]. В насто-
ящее время (апрель 2004 года) проводится подготов-
ка к началу выполнения проекта STCU 1911 «Pyro-
electric generator of X-rays» в сотрудничестве с колле-
гами из США. Предварительные результаты первых
за пределами США экспериментов с пироэлектриче-
ским генератором рентгеновского излучения опубли-
кованы в препринте [63].
В ноябре 2002 года автор этих заметок успешно
защитил диссертацию [58] в Московском Государ-
ственном университете. Научный руководитель этой
диссертации – проф. Н.А. Хижняк. Я очень сожале-
нию, что не внял его настояниям подготовить дис-
сертацию гораздо раньше и не закончил эту работу
до его безвременной кончины в октябре 2001 года.
Исследования свойств ПРИ продолжаются и дру-
гими группами ученых в США, Германии, Франции,
Японии. Некоторые из них выполняются в сотруд-
ничестве с нами. Например, сотрудничество с кол-
легами из Университета Хиросимы (Япония), было
инициировано одобренной Николаем Антоновичем
работой, опубликованной сначала в виде препринта
[59] а затем в настоящем издании и обсуждавшейся
в [60]. В 2003 году были проведены совместные экс-
периментальные исследования в этом направлении на
ускорительной установке REFER в университете Хи-
росима. Первые результаты совместной работы опуб-
ликованы в виде письма в журнал NIM B [62].
Недавно в работе [69] была впервые предложена
возможность фокусировки ПРИ, генерируемого ре-
___________________________________________________________
ВОПРОСЫ АТОМНОЙ НАУКИ И ТЕХНИКИ. 2004. № 4.
Серия: Плазменная электроника и новые методы ускорения (4), с.149-154.
151
лятивистскими протонами, каналирующими в длин-
ном изогнутом кристалле.
Таким образом, работы Николая Антоновича
продолжают приносить результаты и начатая им те-
матика успешно развивается благодаря бюджетным
и другим источникам финансирования.
Отметим, что две [3,34] из трех [3,34,70] наибо-
лее цитируемых в мировой литературе работ Нико-
лая Антоновича посвящены параметрическому че-
ренковскому (рентгеновскому) излучению.
49 ЛЕТ В ХФТИ
В настоящих заметках я старался кратко описать
историю развития только одного из многих направ-
лений деятельности Николая Антоновича Хижняка,
связанного с параметрическим черенковским (рент-
геновским) излучением (насколько она мне извест-
на), потому что в течение 1976-2001 годов работал с
ним в его отделении в этом и близких направлениях.
В этих заметках не отражены работы Николая Анто-
новича по развитию ускорителей, интегральных
уравнений макроскопической электродинамики [70],
радиофизике, плазме, ядерной энергетике, истории
Украины, по крупным проектам государственного
значения в оборонных и космических областях и
обеспечению финансирования отдела в СССР, зна-
чительный вклад в развитие ХФТИ и жилого
комплекса поселка Пятихатки, строительство тре-
тьей площадки ХФТИ, преподавательская деятель-
ность в университете и институтах г. Харькова, ор-
ганизация и руководство харьковскими семинарами
«Физика и Медицина» и «Методы интегральных
уравнений в макроскопической электродинамике»,
многолетнее увлечение филателией, работа в обще-
стве «Знание» и многое другое, включая золотую
медаль ВДНХ 1979 года, государственную премию
СССР [71], государственные премии УССР [72] и
Украины [73]. Надеюсь, что эти работы Николая
Антоновича могут быть лучше описаны его коллега-
ми и учениками, которые работали вместе с ним в
соответствующих направлениях.
Я думаю, что Соросовский профессор Николай
Антонович Хижняк был одним из основных носи-
телей академических научных традиций в нашем
институте. По-видимому, он каким-то образом пере-
давал через поколения своим ученикам и сотрудни-
кам менталитет и традиции, которые воспринял от
старшего поколения ученых еще в 50-е годы, когда
начинал работать в ХФТИ. Очень жаль, что я
больше не смогу прийти или позвонить и услышать
его доброжелательный голос, мгновенно располага-
ющий к обсуждению любых проблем.
Полагаю, что именем Николая Антоновича Хижня-
ка можно было бы назвать одну из улиц поселка Пяти-
хатки в память о замечательном ученом и человеке,
внесшем существенный вклад в развитие мировой нау-
ки и Харьковского Физико-Технического Института.
Автор выражает благодарность многим сотруд-
никам ХФТИ и особенно Я.Б Файнбергу, А.М Его-
рову, Н.Ф. Шульге за обсуждение деталей настоя-
щих заметок. Они были подготовлены при частич-
ной поддержке по проекту 1030 from Science and
Technology Center in Ukraine.
ЛИТЕРАТУРА
1. И.М. Франк. Излучение Вавилова-Черенкова.
Вопросы теории. М.: «Наука», 1988.
2. В.Л. Гинзбург, И.М. Франк. Излучение равно-
мерно движущегося электрона, возникающее
при его переходе из одной среды в другую //
ЖЭТФ. 1946, т.16, с.15-28.
3. Я.Б. Файнберг, Н.А. Хижняк. Потери энергии за-
ряженной частицей при прохождении через сло-
истый диэлектрик// ЖЭТФ. 1957, т.32, с.883-
895.
4. М.Л. Тер-Микаэлян. Влияние среды на электро-
магнитные процессы. Ереван: Издательство
Академии наук Армянской ССР, 1969.
5. D. Dialetis. Generation of coherent x radiation by a
relativistic charged particle traveling trough a crys-
tal // Phys. Rev. A 17, 1113-1122 (1978).
6. А.М. Афанасьев, М.А. Агинян. Излучение
ультрарелятивистских частиц при прохождении
через идеальные и мозаичные кристаллы //
ЖЭТФ. 1978, 74, 570-579.
7. В.Г. Барышевский. Каналирование, излучение и
реакции в кристаллах при высоких энергиях.
Минск: БГУ, 1982.
8. Г.М. Гарибян, Ян Ши. Рентгеновское переход-
ное излучение. Ереван: Академия наук Армян-
ской ССР, 1983.
9. I.D. Feranchuk, A.V. Ivashin. Theoretical investig-
ation of the parametric X-ray features. J. Physique
46, 1981-1986 (1985).
10. В.А. Базылев, Н.К. Жеваго. Излучение быстрых
частиц в веществе и во внешних полях. М.:
«Наука», 1987.
11. В.А. Беляков. Дифракционная оптика периоди-
ческих сред сложной структуры. М.: «Наука»,
1988.
12. A. Caticha. Transition-diffracted radiation and
Cherenkov emission of X-rays // Phys. Rev. 1989,
A 40, р.4322-4329.
13. A. Caticha. Quantum theory of the dynamical Cher-
enkov emission of X-rays // Phys. Rev. 1992, B 45,
р.9541-9550.
14.В.П. Лапко, Н.Н. Насонов. О параметрическом
механизме излучения быстрых заряженных ча-
стиц в кристалле // ЖТФ, 1990, 60, с.160-162.
15. H. Nitta. Kinematical theory of parametric X-ray
radiation // Phys. Lett. 1991, A 158, р.270-274.
16. H. Nitta. Theory of coherent X-ray radiation by re-
lativistic particle in a single crystal // Phys. Rev.
1992, B 45, р.7621-7626.
17. V.G. Baryshevsky. Parametric X-ray radiation at a
small angle near the velocity direction of the rela-
tivistic particle// NIM. 1997, B 122, р.13-18.
_________________________________________________________________
ВОПРОСЫ АТОМНОЙ НАУКИ И ТЕХНИКИ. 2004. № 4.
Серия: Плазменная электроника и новые методы ускорения (4), с.154-159.
152
18. P. Rullhusen, A. Artru, P. Dhez. Novel Radiation
Sources Using Relativistic Electrons. World
Scientific Publishers, Singapore, 1998.
19. N.N. Nasonov. Borrmann effect in parametric X-
ray radiation// Phys. Lett. 1999, A 260, р.391-394.
20. X. Artru, P. Rullhusen. Parametric X-rays and
diffracted transition radiation in perfect and mosaic
crystals // NIM. 1998, B 145, р.1-7. Addendum in
NIM. 2001, B 173, р.16-17.
21. М.Л. Тер-Микаэлян. Радиационные электромаг-
нитные процессы при высоких энергиях в пери-
одических средах // УФН. 2001, 171, с.597-624.
22. G.M. Garibian, C. Yang. Quasi-Cherenkov radia-
tion in crystals // NIM. 1986, A 248, р.29-30.
23. В.А. Буц, Н.А. Хижняк. Исследования парамет-
рического черенковского излучения. Плазменная
электроника / Под ред. В.И. Курилко. Киев:
“Наукова думка”, 1989, с.78-89.
24. Я.Б. Файнберг, Н.А. Хижняк. Явление излуче-
ния электромагнитных волн заряженной части-
цей, равномерно и прямолинейно движущейся в
пространственно-периодической среде (пара-
метрический эффект Черенкова) // Плазменная
электроника / Под ред. В.И. Курилко, Киев:
“Наукова думка”, 1989, с.278-291.
25. В.О. Буц, О.В. Щагін. Дослідження
параметричного черенковського
випромінювання // УФЖ. 1998, 43, N 9, с.1172-
1174.
26. С.А. Воробьев, Б.Н. Калинин, С. Пак,
А.П. Поты-лицын. Обнаружение монохромати-
ческого рентгеновского излучения при взаимо-
действии ультрарелятивистских электронов с
кристаллом алмаза // Письма в ЖЭТФ. 1985, 41,
с.3-6.
27. A.N. Didenko, B.N. Kalinin, S. Pak et al. Observa-
tion of monochromatic X-ray radiation from
900 MeV electrons transmitting through a diamond
crystal // Phys. Lett. 1985, A 110, р.177-179.
28. Д.И. Адейшвили, С.В. Блажевич, В.Ф. Болды-
шев и др. Спектры жесткого рентгеновского из-
лучения электронов высокой энергии в кристал-
ле под углом Брэгга // ДАН СССР. 1988, 298,
с.844-846.
29. С.В. Касьян, В.Л. Мороховский, В.И. Приступа,
А.В. Щагин. Ориентационная зависимость
выхода параметрического рентгеновского
излучения // Материалы XVIII Симпозиума по
физике взаимодействия заряженных частиц с
кристаллами. Москва, Май 1988 (МГУ, Москва,
1989), с.77-79.
30. В.Л. Мороховский, А.В. Щагин. Исследование
свойства когерентности параметрического излу-
чения // ЖТФ. 1990, 60, с.147-150.
31. В.Л. Мороховский, А.В. Щагин. Ориентирова-
ние монокристаллов в пучке электронов с энер-
гией 10-1000 МэВ // ПТЭ. 1989, 3, с.36-38.
32. Д.И. Адейшвили, С.В. Блажевич, Г.Л. Бочек,
В.И. Кулибаба, В.П. Лапко, В.Л. Мороховский,
Г.Л. Фурсов, А.В. Щагин. Установка для иссле-
дования спектрально-угловых характеристик
рентгеновского излучения релятивистских элек-
тронов средних энергий в монокристаллах //
ПТЭ. 1989, 3, с.50-52. (Поправку см. ПТЭ. 1989,
6, с.4).
33. В.Л. Мороховский. Когерентное рентгеновское
излучение релятивистских электронов в кристал-
ле. Москва-ЦНИИ атоминформ. 1989, с.39.
34. A.V. Shchagin, V.I. Pristupa, N.A. Khizhnyak. A
fine structure of parametric X-ray radiation from
relativistic electrons in a crystal // Phys. Lett. 1990,
A 148, р.485-488. Поправка опубликована в [54].
35. A.V. Shchagin, V.I. Pristupa, N.A. Khizhnyak. Ab-
solute differential yield of parametric X-ray radia-
tion // Proc. of Intern. Symp. on Radiation of Rela-
tivistic Electrons in Periodical Structures. Tomsk
(Russia). September 6-10, 1993.
Editors Yu.L. Pivovarov, A.P. Potylitsin. Nuclear
Physics Institute, Tomsk Polytechnical Institute,
1993, р.62-75.
36. A.V. Shchagin, V.I. Pristupa, N.A. Khizhnyak. Para-
metric X-ray radiation from relativistic electrons in a
crystal in the vicinity and at angular distance from a
Bragg direction // NIM. 1995, B 99, р.277-280.
37. A.V. Shchagin, N.A. Khizhnyak. Differential prop-
erties of parametric X-ray radiation from a thin
crystal // NIM. 1996, В 119, р.115-122.
38. Yu.N. Adishchev, A.N. Didenko, V.V. Mun et al.
Measurement of parametric X-rays from relativistic
electrons in silicon crystals / NIM. 1987, B 21, р.49-
55.
39. Yu.N. Adishchev, V.A. Verzilov, A.P. Potylitsyn et
al. Measurement of spectral and polarization char-
acteristics of parametric X-rays in a Si crystal //
NIM. 1989, B 44, р.130-136.
40. Ю.Н. Адищев, В.А. Верзилов, С.А. Воробьев и
др. Экспериментальное обнаружение линейной
поляризации параметрического рентгеновского
излучения// Письма в ЖЭТФ. 1988, 48, с.311-
314.
41. Р.О. Авакян, А.Э. Аветисян, Ю.Н. Адищев и др.
Экспериментальное исследование квазичерен-
ковского излучения электронов с энергией
4,5 ГэВ в алмазе // Письма в ЖЭТФ. 1987, 45,
с.313-316.
42. R.B. Fiorito, D.W. Rule, X.K. Maruyama et al. Ob-
servation of high order parametric X-ray spectra in
mosaic graphite and single silicon crystals // Phys.
Rev. Lett. 1993, 71, р.704-707.
43. R.B. Fiorito, D.W. Rule, M.A. Piestrup et al. Para-
metric X-ray generation from moderate energy
electron beams // NIM. 1993, B 79, р.758-761.
44. R.B. Fiorito, D.W. Rule, M.A. Piestrup, X.K.
Maruyama, R.M. Silzer, D.M. Skopik, A.V. Shchagin.
Polarized angular distributions of parametric x radiation
___________________________________________________________
ВОПРОСЫ АТОМНОЙ НАУКИ И ТЕХНИКИ. 2004. № 4.
Серия: Плазменная электроника и новые методы ускорения (4), с.149-154.
153
and vacuum-ultraviolet transition radiation from rela-
tivistic electrons // Phys. Rev. 1995, E 51, p.2759-2762.
45. S. Asano, I. Endo, M. Harada, S. Ishii, T. Kobay-
ashi, Т. Nagata, M. Muto, K. Yoshida, H. Nitta.
How intense is parametric X radiation? // Phys.
Rev. Lett. 1993, 70, р.3247-3250.
46. J. Freudenberger, V.B. Gavrikov, M. Galemann et
al. Parametric X-ray radiation in diamond at low
electron energies // Phys. Rev. Lett. 1995, 74,
р.2487-2490.
47. A.V. Shchagin, V.I. Pristupa, N.A. Khizhnyak. K-
shell ionization cross section of Si atoms by relativ-
istic electrons // NIM. 1994, В 84, р.9-13.
48. Z. Parsa, A.V. Shchagin. Parametric X-ray Radia-
tion as Source of Pulsed, Polarized, Monochromat-
ic, Tunable X-ray Beam. In: New Modes of Particle
Acceleration − Techniques and Sources, ed. Z.
Parsa, AIP Conference Proceedings 396, AIP, New
York, 1997, р.135-143.
49. A.V. Shchagin, X.K. Maruyama. Parametric X-
rays. In: “Accelerator-Based Atomic Physics
Techniques and Applications”, eds. S.M. Shafroth
and J.C. Austin, AIP Press, New York, 1997, р.279-
307. For correction about PXR polarization see work
[50].
50. A.V. Shchagin. Linear polarization of parametric
X-rays // Phys. Lett. 1998, A 247, р.27-36.
51. А.В. Щагин, В.И. Приступа, Л.Н. Калашников,
Н.А. Хижняк. Параметрическое рентгеновское
излучение // Вопросы атомной науки и техники.
Серия «Ядерно-физические исследования». 1997,
вып.4,5(31,32), с.184-186.
52. A.V. Shchagin. Parametric X-rays at the right angle
to the particle beam // Phys. Lett. 1999, A 262,
р.383-388.
53. A.V. Shchagin. Current status of parametric X-ray
radiation research // Radiation Physics and Chem-
istry. 2001, 61, р.283-291.
54. A.V. Shchagin. Investigations and properties of PXR.
In: "Electron-Photon Interaction in Dense Media" ed.
by H. Wiedemann, NATO Science Series, II. Mathem-
atics, Physics and Chemistry – v.49, Kluwer Academic
Publishers, Dordrecht / Boston / London, 2002, p.133-
151.
55. A.V. Shchagin, N.A. Khizhnyak, R.B. Fiorito,
D.W. Rule, X. Artru. Parametric X-ray radiation for
calibration of X-ray space telescopes and genera-
tion of several X-ray beams// NIM. 2001, B 173,
р.154-159.
56.A.V. Shchagin, V.M. Sanin, V.V. Sotnikov, V.A. Vo-
ronko. Calibration of X-ray space telescopes // Вопро-
сы атомной науки и техники. 2004, вып.1(42),
с.187-190.
57. A new source of polarized, monochromatic, tunable
X-ray and soft gamma-ray beams for calibration of
space telescopes and other optics and detectors.
Proceedings of the STCU Project 1031, volumes #1
(196 pages), #2 (144 pages), #3 (116 pages), edited
by A.V. Shchagin. Kharkov, 2002.
58. А.В. Щагин. Дифференциальные свойства пара-
метрического рентгеновского излучения. Дис-
сертация на соискание ученой степени к.ф.-м.н.,
116 с., МГУ, Москва, 2002.
59. A.V. Shchagin. Diffraction on a polycrystal for
investigations and diagnostics of X-ray radiation of
relativistic particles in a forward direction // E-
preprint http://arXiv.org/abs/physics/0105071
(2001).
60.А.В. Щагин. Об идентификации спектральных
пиков, наблюдавшихся в эксперименте в Хироси-
ме, и спектральных пиков ПРИ из поликристалла
// Научные ведомости. Белгородский Государ-
ственный Университет. 2001, № 1(14), с.6-9.
61. K. Chouffani, M.Yu. Andreyashkin, I. Endo et al.
Parametric X-radiation and diffracted transition radia-
tion at REFER electron ring // NIM 2001, B 173,
р.241-252.
62. I. Endo, D. Iseki, T. Ohnishi, C. Moriyoshi,
A.V. Shchagin. On the origin of mysterious X-ray
spectral peaks observed at the REFER electron ring
// NIM. 2004, B 217, p.666-670.
63. V.I. Nagaychenko, V.M. Sanin, A.M. Yegorov,
A.V. Shchagin. Spectra of pyroelectric X-ray gen-
erator: E-preprint at
http://arxiv.org/ftp/physics/papers/0309/0309049.pdf
(2003).
64. K.H. Brenzinger, B. Limburg, H. Backe et al. How
narrow is the linewidth of parametric X-ray radia-
tion // Phys. Rev. Lett. 1997, 79, р.2462-2465.
65. H. Backe, G. Kube, W. Lauth. On the linewidth of
backward emitted parametric X-radiation. In: "Elec-
tron-Photon Interaction in Dense Media" ed. by H.
Wiedemann, NATO Science Series, II. Mathematics,
Physics and Chemistry – v.49, Kluwer Academic Pub-
lishers, Dordrecht / Boston / London, 2002, p.153-
182.
66. V.V. Morokhovskii, K.H. Schmodt, G. Buschhorn
et al. Polarization of parametric X radiation // Phys.
Rev. Lett. 1997, 79, р.4389-4392.
67. A monochromatic X-ray locator for control of nuc-
lear materials nonproliferation. Proceedings of the
STCU Project 1030, volume 1 (160 pages), edited
by A.V. Shchagin, Kharkov, 2003.
68. A.V. Shchagin, V.M. Sanin, V.V. Sotnikov et al.
Location of heavy elements by monochromatic X-
ray beam // Вопросы атомной науки и техники.
2004, вып. 1(42), с.194-196.
69. A.V. Shchagin. Focusing of Parametric X-ray radi-
ation from bent crystal. Oral paper and abstract at
Workshop “Relativistic Channeling and related
Coherent Phenomena”, Frascati, Italy, March 23-
26, 2004, INFL-Laboratori Nazionali di Frascati,
2004: E-preprint
http://arxiv.org/abs/physics/0404137
_________________________________________________________________
ВОПРОСЫ АТОМНОЙ НАУКИ И ТЕХНИКИ. 2004. № 4.
Серия: Плазменная электроника и новые методы ускорения (4), с.154-159.
154
http://arxiv.org/abs/physics/0404137
http://arxiv.org/ftp/physics/papers/0309/0309049.pdf
http://arXiv.org/abs/physics/0105071 (2001
http://arXiv.org/abs/physics/0105071 (2001
70. Н.А. Хижняк. Интегральные уравнения макро-
скопической электродинамики. Киев: «Наукова
Думка», 1986, 280 с.
71. Государственная премия СССР 1979 года «За
разработку, создание и ввод в эксплуатацию ли-
нейных ускорителей электронов».
72. Премія Української РСР в галузі науки і техніки
1989 року за цикл робіт «Теорія резонансного
розсіювання хвиль та її застосування у
радіофізиці».
73. Премія України в галузі науки і техніки 1996
року за цикл праць «Змінно-фазова
фокусировка, розроблення та створення
прискорювачів протонів і іонів на її основі».
PARAMETRIC CHERENKOV RADIATION – FROM PREDICTION TO APPLICATION
A.V. Shchagin
Scientific activity of Doctor of Physical-Mathematical Sciences, Professor, employee of KIPT for 1953-2001, Nikolay
Antonovich Khizhnyak was rather versatile and many-sided. He successfully worked in different fields of science and technolo-
gy. In present notes only his scientific and organizing activity in only one of directions of his work, connected to parametric
Cherenkov radiation, is shortly described. His works in this field began in the middle of 50ies from theoretical prediction of ex-
isting of parametric Cherenkov radiation and continued till untimely death of Nikolay Antonovich in 2001. Significance of his
early works is noted and main investigations of this radiation in the X-ray band that were performed in his department under his
general supervision, immediate participation and support from the middle of 80ies are described briefly. Besides, some scientific
works that are performing at IPENMA KIPT by his learners and colleagues after his death and developing his works are noted.
ПАРАМЕТРИЧНЕ ЧЕРЕНКОВСЬКЕ ВИПРОМІНЮВАННЯ – ВІД ПРОРОКУВАННЯ ДО ЗАСТОСУВАННЯ
А.В. Щагін
Наукова діяльність доктора фізико-математичних наук, професора, співробітника ХФТІ Миколи Антоновича
Хижняка протягом 1953-2001 років, була досить різнобічною й багатогранною. Коротко описана його наукова й
організаторська робота тільки в одному з напрямків його діяльності, пов'язаному з параметричним черенковським
випромінюванням. Роботи Миколи Антоновича в цьому напрямку почалися в середині 50-х років з теоретичного
пророкування існування параметричного черенковського випромінювання й тривали аж до передчасної його кончини в
2001 році. Відзначена значимість його ранніх робіт і коротко перераховані основні дослідження властивостей
параметричного випромінювання в рентгенівському діапазоні, що виконувалися в його відділенні під його загальним
керівництвом, особистій участі й підтримці із середини 80-х років. Крім того, відзначені деякі роботи, що виконуються
зараз в інституті учнями, співробітниками й колегами Миколи Антоновича.
___________________________________________________________
ВОПРОСЫ АТОМНОЙ НАУКИ И ТЕХНИКИ. 2004. № 4.
Серия: Плазменная электроника и новые методы ускорения (4), с.149-154.
155
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-80459 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 1562-6016 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T13:36:58Z |
| publishDate | 2004 |
| publisher | Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Щагин, А.В. 2015-04-18T05:07:23Z 2015-04-18T05:07:23Z 2004 Параметрическое черенковское излучение – от предсказания до применения/ А.В. Щагин // Вопросы атомной науки и техники. — 2004. — № 4. — С. 149-154. — Бібліогр.: 73 назв. — рос. 1562-6016 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/80459 539.12.04 Научная деятельность доктора физико-математических наук, профессора, сотрудника ХФТИ Николая Антоновича Хижняка в течение 1953-2001 годов была весьма разносторонней и многогранной. Здесь кратко описана его научная и организаторская работа только в одном из направлений его деятельности, связанном с параметрическим черенковским излучением. Работы Николая Антоновича в этом направлении начались в середине 50-х годов с теоретического предсказания существования параметрического черенковского излучения и продолжались вплоть до безвременной его кончины в 2001 году. Отмечена значимость его ранних работ и кратко перечислены основные исследования свойств этого излучения в рентгеновском диапазоне, выполнявшиеся в его отделении под его общим руководством, непосредственном участии и поддержке с середины 80-х годов. Кроме того, отмечены некоторые работы, выполняющиеся сейчас в институте учениками, сотрудниками и коллегами Николая Антоновича. Наукова діяльність доктора фізико-математичних наук, професора, співробітника ХФТІ Миколи Антоновича Хижняка протягом 1953-2001 років, була досить різнобічною й багатогранною. Коротко описана його наукова й організаторська робота тільки в одному з напрямків його діяльності, пов'язаному з параметричним черенковським випромінюванням. Роботи Миколи Антоновича в цьому напрямку почалися в середині 50-х років з теоретичного пророкування існування параметричного черенковського випромінювання й тривали аж до передчасної його кончини в 2001 році. Відзначена значимість його ранніх робіт і коротко перераховані основні дослідження властивостей параметричного випромінювання в рентгенівському діапазоні, що виконувалися в його відділенні під його загальним керівництвом, особистій участі й підтримці із середини 80-х років. Крім того, відзначені деякі роботи, що виконуються зараз в інституті учнями, співробітниками й колегами Миколи Антоновича. Scientific activity of Doctor of Physical-Mathematical Sciences, Professor, employee of KIPT for 1953-2001, Nikolay Antonovich Khizhnyak was rather versatile and many-sided. He successfully worked in different fields of science and technology. In present notes only his scientific and organizing activity in only one of directions of his work, connected to parametric Cherenkov radiation, is shortly described. His works in this field began in the middle of 50ies from theoretical prediction of existing of parametric Cherenkov radiation and continued till untimely death of Nikolay Antonovich in 2001. Significance of his early works is noted and main investigations of this radiation in the X-ray band that were performed in his department under his general supervision, immediate participation and support from the middle of 80ies are described briefly. Besides, some scientific works that are performing at IPENMA KIPT by his learners and colleagues after his death and developing his works are noted. Автор выражает благодарность многим сотрудникам ХФТИ и особенно Я.Б Файнбергу, А.М Егорову, Н.Ф. Шульге за обсуждение деталей настоящих заметок. Они были подготовлены при частичной поддержке по проекту 1030 from Science and Technology Center in Ukraine. ru Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України Вопросы атомной науки и техники Динамика пучков ионов Параметрическое черенковское излучение – от предсказания до применения Параметричне черенковське випромінювання – від пророкування до застосування Parametric Cherenkov radiation – from prediction to application Article published earlier |
| spellingShingle | Параметрическое черенковское излучение – от предсказания до применения Щагин, А.В. Динамика пучков ионов |
| title | Параметрическое черенковское излучение – от предсказания до применения |
| title_alt | Параметричне черенковське випромінювання – від пророкування до застосування Parametric Cherenkov radiation – from prediction to application |
| title_full | Параметрическое черенковское излучение – от предсказания до применения |
| title_fullStr | Параметрическое черенковское излучение – от предсказания до применения |
| title_full_unstemmed | Параметрическое черенковское излучение – от предсказания до применения |
| title_short | Параметрическое черенковское излучение – от предсказания до применения |
| title_sort | параметрическое черенковское излучение – от предсказания до применения |
| topic | Динамика пучков ионов |
| topic_facet | Динамика пучков ионов |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/80459 |
| work_keys_str_mv | AT ŝaginav parametričeskoečerenkovskoeizlučenieotpredskazaniâdoprimeneniâ AT ŝaginav parametričnečerenkovsʹkevipromínûvannâvídprorokuvannâdozastosuvannâ AT ŝaginav parametriccherenkovradiationfrompredictiontoapplication |