Diagnostics of crystal-radiator of positrons by backward-going X-rays

In the production of positrons by ultra-relativistic electrons channeling in a crystal-radiator the incident electrons produce X-ray radiation in the Crystal that is not used by now. In present paper we consider the properties of 3 kinds of X-ray radiation as the parametric X-ray radiation, the characteristic X-ray radiation, the diffracted transition radiation emitted in the backward direction from the crystalline radiator of positrons. We found that these kinds of quasi-monochromatic radiations can be registered by an X-ray spectrometer simultaneously with the production of positrons. We propose the observation of backward-going X-rays for the diagnostics of the crystal-radiator and electron beam status during production of positrons. Such on-line diagnostics can contribute to the optimization of the positron production. The same 3 kinds of radiation can be used for the diagnostics of the crystal-radiator during production of a coherent bremsstrahlung by the ultrarelativistic electron beam in a crystal and also for the diagnostics of bent crystals that are used for the steering of the high-energy particle beams trajectory. Besides, the diffracted transition radiation can be considered as a source of intense quasimonochromatic tunable X-rays beam excited by the high-energy particle beam in a crystal

Diffraction on a polycrystal for investigations and diagnostics of X-ray radiation of relativistic particles in a forward direction

It is shown that the diffraction on a polycrystal can be used for investigation and diagnostics of X-ray radiation emitted in a forward direction by relativistic charged particles moving in crystalline or other targets or fields. Methods for measuring radiation spectral density, divergence, and linear polarization at any requisite energy from a few units to tens of keV are proposed. The explanation for the origination of experimentally observed and earlier unidentified spectral peaks as a result of Bragg diffraction on a polycrystal is proposed. The experiment for verification of the explanation is suggested.У роботі показано, що дифракція на полікристалі може бути використана для дослідження і діагностики рентгенівського випромінювання, що випускають у напрямку вперед релятивістські заряджені частки, що рухаються в кристалічних або інших мішенях і полях. Запропоновано методи для виміру спектральної густини, розбіжності і лінійної поляризації випромінювання при будь-якій бажаній енергії від декількох одиниць до десятків кілоелектронвольт. Запропоновано пояснення походження спектральних піків, що спостерігалися у експерименті і раніше не ідентифікованих, як результату дифракції Брегга на полікристалі. Пропонується експеримент для перевірки цього пояснення.В работе показано, что дифракция на поликристалле может быть использована для исследования и диагностики рентгеновского излучения, которое испускают в направлении вперед релятивистские заряженные частицы, движущиеся в кристаллических или других мишенях и полях. Предложены методы для измерения спектральной плотности, расходимости и линейной поляризации излучения при любой желаемой энергии от нескольких единиц до десятков килоэлектронвольт. Предложено объяснение происхождения наблюдавшихся в эксперименте и ранее не идентифицированных спектральных пиков как результата дифракции Брэгга на поликристалле. Предлагается эксперимент для проверки этого объяснения

DarkSide status and prospects

DarkSide uses a dual-phase Liquid Argon Time Projection Chamber to search for WIMP dark matter. The current detector, DarkSide-50, is running since mid 2015 with a target of 50 kg of Argon from an underground sourc

Spectral distribution in the reflection of parametric X-rays

The parametric X-ray radiation (PXR) spectra are measured on condition when the angular size of PXR cone is smaller than the angular resolution of the experiment. The PXR is generated under interaction of 50GeV proton beam with silicon crystal in Bragg geometry. The comparison of experimental data with results of developed theoretical model is presented and discusse

Application of threshold detectors for increasing of the contrast in X-ray images

Efficiency in the use of detectors with threshold energy discrimination of radiation (“threshold detectors”) for improvement of contrast in X-ray images in quasimonochromatic X-rays is considered. The threshold detectors would allow to eliminate registration of X-rays with energy below of the energy of incident monochromatic X-ray beam. Therefore, incoherent scattered photons will not be registered and contrast will be increased and/or total dose may be reduced.Розглядається ефективність застосування детекторів із граничною дискримінацією випромінювань (“граничних детекторів”) для збільшення контрастності рентгенівських зображень, одержуваних за допомогою квазимонохроматичних рентгенівських пучків. Граничні детектори дозволяють відітнути з формованого рентгенівського зображення некогерентно розсіяні фотони, і тим самим збільшити контрастність зображення і/або зменшити дозу опромінення.Рассматривается эффективность применения детекторов с пороговой дискриминацией регистрируемых излучений (“пороговых детекторов”) для увеличения контрастности рентгеновских изображений, получаемых с помощью квазимонохроматических рентгеновских пучков. Пороговые детекторы позволяют отсечь из формируемого рентгеновского изображения некогерентно рассеянные фотоны, и тем самым увеличить контрастность изображения и/или уменьшить дозу облучения

Piezoelectric transformer aided X-ray generation in vacuum

The results of an experimental study of x-ray generation aided by a ceramic piezoelectric transformer placed in vacuum are presented. X-rays were emitted with the piezoelectric transformer tuned to resonance at about 20 kHz. A characteristic emission peak of a titanium target at energy of 4.5 keV against the Bremsstrahlung background was observed in the measured x-ray spectr

Piezoelectric accelerator

Here we propose the conception of small-size piezoelectric accelerator of charged particles that operates due to the piezoelectric effect at varying mechanical force applied to piezoelectrics in vacuum. The accelerating voltage and the energy of accelerated particles are estimated. In the proof-of-principle experiment we demonstrate the effect of the emission of X-ray radiation at the mechanical compression of piezoelectric ceramics in vacuu

Semiconductor driver of pyroelectric accelerator of charged particles

The possibility for application of semiconductor element for heating of pyroelectric crystalin a pyroelectric accelerator of charged particles or pyroelectric X-ray generator is at first proposed and demonstrated experimentally. Spectra of X-ray radiation measured at the heating of the pyroelectric crystal LiNbO3 by silicon diode at different pressures of residual gas are presente

Ceramic piezoelectric transformer in vacuum for acceleration of electrons and production of X-rays

Here, the experimental research on acceleration of electrons and production of X-rays with use of ceramic piezoelectric transformer installed in vacuum is described and possibilities for application of ceramics piezoelectric transformers for production of accelerating voltage in small-size accelerators are discusse