ФИЗИКА
УДК 539.12
М. Е. Ж у к о в с к и й, М. В. С к а ч к о в
МОДЕЛИРОВАНИЕ ЭМИССИИ ЭЛЕКТРОНОВ
С ПОВЕРХНОСТЕЙ ОБЪЕКТОВ, ОБЛУЧАЕМЫХ
ИОНИЗИРУЮЩИМ ИЗЛУЧЕНИЕМ
Предложен статистический алгоритм моделирования процесса
эмиссии электронов с внешних и внутренних граничных поверхно-
стей объектов, находящихся под воздействием гамма- и рентге-
новского излучений. В основе разработанного метода моделирова-
ния лежит принцип максимальной информационной ценности фо-
тонных траекторий. Построены полуаналитические модификации
метода Монте-Карло, в которых часть случайных величин заме-
няется их вероятным значением. В частности, процесс появле-
ния быстрых электронов, рождающихся в результате взаимодей-
ствия фотонного излучения с веществом, рассматривается не как
случайное событие, а как детерминированный процесс. При этом
статистический вес электрона вычисляется с помощью построен-
ных распределений условных вероятностей. Сконструирован ори-
гинальный алгоритм регистрации (детектирования) электронов,
покидающих граничные поверхности объекта, который является в
достаточной мере универсальным для применения в практических
приложениях. Разработанный метод моделирования рассматрива-
емых процессов реализован в виде параллельного кода для расчетов
на многопроцессорной вычислительной технике.
E-mail:
Ключевые слова
:
эмиссия электронов, статистическое моделирование,
гамма-излучение, регистрация электронов, информационная ценность.
Моделирование эмиссии электронов с поверхностей объектов, об-
лучаемых гамма- и рентгеновским излучениями, проводится при ре-
шении различных фундаментальных и прикладных научных проблем.
Распространение потока фотонов в рассеивающей среде сопровожда-
ется рождением потоков быстрых электронов и, как следствие, гене-
рацией и излучением радиационного электромагнитного поля [1, 2].
Радиоэлектронные приборы любого назначения чувствительны к элек-
тромагнитным полям. Слабые поля могут искажать информационные
сигналы в линиях связи, сильные — создавать помехи в отдельных
приборах и изменять электрофизические свойства их материалов, на-
пример, сопротивление резисторов или емкость конденсаторов. Пото-
ки ионизирующих излучений создают также в специальных исследо-
вательских установках, которые используют для анализа взаимодей-
ствия излучения с веществом, являющегося одним из главных пред-
метов исследований современной физики. Во время экспериментов на
72
ISSN 1812-3368. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Естественные науки”. 2009. № 4
