Investigation into conditions of experimental observation of Borrmann effect in a parametric X-radiation

Spectral-angular characteristics of coherent X-ray radiation of relativistic electrons in a crystal are formulated in the framework of the dynamic theory of X-rays diffraction. Numerical calculations of the radiation angle density are carried out for silicon and germanium single crystal to define the optimal experimental conditions of the anomalously low photoabsorption (Borrmann effect) observation in the parametric X-radiation (PXR) with Bragg geometry. The contribution of diffracted transition radiation is investigated depending on semi-infinite single crystal input surface orientation relatively to definite set of its atomic planes.В рамках динамической теории дифракции сформулированы спектрально-угловые характеристики когерентного рентгеновского излучения релятивистских электронов в кристалле. Для кристаллов кремния и германия проведены численные расчеты угловой плотности излучения с целью определения оптимальных экспериментальных условий наблюдения аномально низкого фотопоглощения (эффекта Бормана) в параметрическом рентгеновском излучении в геометрии Брэгга. Исследован вклад дифрагированного переходного излучения в зависимости от угла ориентации входной поверхности полубесконечного кристалла относительно заданной системы его атомных плоскостей.У рамках динамічної теорії дифракції сформульовані спектрально-кутові характеристики когерентного рентгенівського випромінювання релятивістських електронів у кристалі. Для кристалів кремнія і германія проведені чисельні розрахунки кутової густини випромінювання з метою визначення оптимальних експериментальних умов спостереження аномально низького фотопоглинання (ефекту Бормана) у параметричному рентгенівському випромінюванні в геометрії Брегга. Досліджено внесок дифрагованного перехідного випромінювання залежно від кута орієнтації вхідної поверхні напівнескінченного кристала щодо заданої системи його атомних площин

The comparison of the expressions for DTR angular density in Laue and Bragg scattering geometries

In the present work, the expressions for angular density of DTR generated in a single-crystal target by a relativistic electron are derived for cases of Laue and Bragg scattering geometries. The derived expressions have been compared. The following two extremal cases have been considered when the path of the electron in the target is much longer or much shorter than the extinction length of X-ray waves in the single crystal.Вираження для кутової щільності ДПВ, генерованого в монокристалічній мішені релятивістським електроном, виведені для випадку геометрії розсіяння Лауе і Брега Проведено порівняння отриманих виразів Розглянуто два екстремальні випадки, коли шлях електрона в мішені багато більше або багато менше довжини екстинкції рентгенівських хвиль у монокристалі.Выражения для угловой плотности ДПИ, генерируемого в монокристаллической мишени релятивистским электроном, выведены для случая геометрии рассеяния Лауэ и Брэгга Проведено сравнение полученных выражений. Рассмотрены два экстремальных случая, когда путь электрона в мишени много больше или много меньше длины экстинкции рентгеновских волн в монокристалле

Angular density of diffracted transition radiation generated in a composite target by a relativistic electron beam

The paper considers coherent X-ray radiation from a beam of relativistic electrons crossing a three-layer structure consisted of three layers: amorphous, vacuum, and single crystal. The possibility of constructive interference of transitional radiation waves from different target boundaries contributing to the diffracted transition radiation is shown. It is shown that small but appreciable changes in the thicknesses of the target layers do not lead to change the constructive character of interference of the TR waves from the amorphous layer and the front surface of the monocrystalline layer, i.e. the conditions for constructive interference are sufficiently stable to use them in practice.Розглядається когерентне рентгенівське випромінювання пучка релятивістських електронів, що перетинають тришарову структуру, яка складається з трьох шарів: аморфного, вакуумного і монокристалічного. Показана можливість конструктивної інтерференції хвиль перехідного випромінювання від різних меж мішені, що дають вклад у дифраговане перехідне випромінювання. Показано, що невеликі зміни товщини шарів структури не призводять до істотної зміни конструктивної інтерференції хвиль ПІ з аморфного шару і передньої поверхні монокристалічного шару, тобто умови конструктивної інтерференції досить стабільні для того, щоб використати їх на практиці.Рассматривается когерентное рентгеновское излучение пучка релятивистских электронов, пересекающих трехслойную структуру, состоящую из трех слоев: аморфного, вакуумного и монокристаллического. Показана возможность конструктивной интерференции волн переходного излучения от разных границ мишени, дающих вклад в дифрагированное переходное излучение. Показано, что небольшие изменения толщин слоев структуры не приводят к существенному изменению конструктивной интерференции волн ПИ из аморфного слоя и передней поверхности монокристаллического слоя, то есть условия конструктивной интерференции достаточно стабильны для того, чтобы использовать их на практике

Orientation effects in ultrarelativistic electron transmission through a single crystal

The results of experimental investigations of the 1.2 GeV electron transmission dynamics in a thin single crystal of Si are discussed. The interpretation of the electron scattering orientation dependencies measured under different scattering angles is carried out. The existence of scattering direction, where one can observe the scattering intensity independence on the crystallographic plane orientation is shown. Besides the existence of crystallographic axis orientation, where one can observe the region of uniform angle distribution of scattering intensity, is shown