Введение
1 Позитрон и позитроний. Методы позитроннои спектроскопии 7
1.1 Аннигиляция позитронов 7
1.2 Позитроний и атомарный водород 9
1.3 Скорость двухк ванто вой аннигиляции 11
1.4 Источники позитронов . 13
1.5 Временная позитроииая спектроскопия 15
1.6 Угловая ггозитронная спектроскопия 17
1.7 Доплеровская позитроииая спектроскопия 22
1.8 Пучки позитронов 25
1.9 АМоС (Age-Momentum Correlation) спектроскопия 28
2 Структура трека быстрого позитрона и электрона 32
2.1 Ионизационное торможение. Формулы Бете 34
2.2 Упругое рассеяние на молекулах. Транспортная длина 36
2.3 Определение параметров конечного блоба 39
2.4 Циклы перезарядки положительно заряженных мюонов 43
2.5 Выводы 46
3 Диэлектрические потери энергии неионизирующих заряженных частиц 48
3.1 Исходные положения. Приближение исключенной сферы 50
3.2 Усреднение по типу движения частицы 54
3.3 Приближение однородно заряженного шара 58
3.4 Функция диэлектрических потерь 60
3.5 Выражение скорости энергетических потерь через коррелятор плотность-плотность 65
3.6 Длина и время термализации электрона в поле родительского иона . 69
3.7 Выводы 74
4 Образование Ps в конденсированных средах 77
4.1 Модель Оре : -77
4.2 Квазисвободный позитроний. Энергетические ограничения 78
4.3 Исчезновение щели Ope 82
4.4 Рекомбипациоппый механизм образования Ps , . 83
4.4.1 Шпоровая модель (the spur model) : 84
4.4.2 Модель блоба (the blob model) 86
4.5 Роль сольватированных и локализованных электронов в образовании Ps . 91
4.6 Образование Ps в полимерах прш низких температурах на свету и в темноте 94
4.7 Выводы 101
Динамика роста Ps пузырька в жидких средах и проблема диссипации энергии 103
5.1 Формулировка задачи на основе уравнения Навье-Стокса 105
5.2 Аналитические оценки 111
5.3 Диссипа-пшгые потери и баланс энергии при образовании Ps пузырька . 112
5.4 Выводы 114
Пузырьковая модель позитрония 115
6.1 Модель Тао-Элдрупа 115
6.2 Модель потенциальной ямы конечной глубины 117
6.3 Дальнейшее развитие пузырьковой модели 119
6.3.1 Время жизни ортопозитрония 119
6.3.2 Форма узкой компоненты углового спектра 121
6.3.3 Элементарная модель образования полости 123
6.3.4 Минимизация полной энергии Ps пузырька 125
6.4 Результаты расчетов и обсуждение, 126
6.5 Перспективы развития пузырьковой модели атома Ps в жидкостях 129
6.6 Выводы 131
К теории образования позитрония и радиолитического водорода в воде и водных растворах 133
7.1 Экспериментальная основа теоретической модели . 133
7.2 Резонансный захват горячих электронов (позитрона) акцептором 139
7.3 Простейшая формулировка диффузионио-рекомбипационной модели . 144
7.4 Дальнейшее развитие модели , 151
7.4.1 Образование атомарного водорода 152
7.4.2 Образование молекулярного водорода 152
7.4.3 Уравнения для концентраций внутритрековых частиц 152
7.4.4 Реакции, с участием е+ я Ps 155
7.4.5 Переход от уравнений для Cj(r,t) к уравнениям для щ($) 157
7.4.6 Стратегия обработки данных и численные результаты 161
7.5 Выводы 164
8 Влияние внешнего электрического поля на образование Ps. Модель "белого" блоба 168
8.1 Образование Ps в газах при наличии электрического поля 169
8.2 Образование Ps в конденсированных средах при наличии поля 171
8:3 Влияние поля в рамках рекомбинациошюго механизма 172
8.3.1 Вычисление вероятности образования Ps в простейшем случае. Связь с онзагеровским приближением 176
8.3.2 Аннигиляция ен~ и ион-электронная рекомбинация 179
8.4 Сравнение теории с экспериментом. Обсуждение 180
8.5 Выводы 185
9 Поляризациониое взаимодействие позитрона и блоба. Модель "черного" блоба 187
9.1 Качественные соображения 187
9.2 Количественная формулировка модели 189
9.2.1 Хлорированный полиэтилен 195
9.2.2 РЕ-EVA смеси 195
9.3 Выводы 197
10 Кинетика гибели атома Ps при взаимодействии с акцепторами. Связь с теорией нестационарных диффузионно-контролируемых реакций при наличии туннелирования 198
10.1 Кинетическое уравнение и наблюдаемая величина 199
10.2 Теория возмущений для случая медленно движущихся частиц 201
10.3 Теория длины рассеяния 201
10.4 Приложение модели к описанию кинетики гибели захваченных электронов при низких температурах 203
10.5 Выводы 205
Заключение 206
