моделирование переноса фотонов. Взаимодействие нейтральных ча-
стиц с материалами характеризуется небольшим числом независимых
столкновений с атомами вещества и участками свободного и прямо-
линейного движения этих частиц между столкновениями. При взаи-
модействии фотонов с веществом происходит один из возможных эле-
ментарных процессов взаимодействия (поглощение, упругое или не-
упругое рассеяние). Перенос электронов и других заряженных частиц
происходит при постоянном действии кулоновских сил, приводящих
к большому числу элементарных взаимодействий. Например, фотон в
алюминии теряет энергию 500 кэВ, испытывая при этом около десяти
столкновений, а электрон теряет ту же энергию, испытывая около
10
5
элементарных взаимодействий.
Настоящая работа посвящена описанию методики статистического
моделирования переноса электронов в веществе. Центральным зве-
ном методики является модель “утолщенных” траекторий [8] (МУТ).
Ее преимущество заключается в отказе от использования приближен-
ных распределений теории многократного рассеяния при сохранении
экономичности вычислений. Распределения для расчетов с использо-
ванием МУТ получают путем расчетов по модели индивидуальных
соударений (МИС), которая, имея примерно одинаковую с МУТ точ-
ность, значительно проигрывает последней в быстродействии.
С помощью МУТ строятся распределения для расчетов по упро-
щенной инженерной модели электронной эмиссии с поверхности объ-
екта под действием ионизирующего излучения. Эта модель проигры-
вает в точности по сравнению с МУТ, но выигрывает в быстроте
расчетов.
Физическая модель.
Рассматривается поток электронов (в том
числе родившихся внутри вещества, например, в результате взаимо-
действия с ним гамма-излучения), распространяющийся внутри плот-
ного вещества.
Задача переноса электронов в веществе ставится при достаточно
общих предположениях:
1) рассеивающие центры среды (атомы) расположены случайно;
2) электрон потока взаимодействует одновременно только с одним
рассеивающим центром;
3) электроны потока не взаимодействуют между собой.
При этих предположениях можно говорить о достаточно четкой
пространственной локализации взаимодействия и прийти к понятию
траектории частицы как некоторой ломаной, в точках излома кото-
рой происходит взаимодействие электронов с веществом и изменение
состояния частицы, т.е. направления ее движения и энергии.
32
ISSN 1812-3368. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Естественные науки”. 2009. № 1
