康普顿散射理论计算中的困惑

康普顿根据狭义相对论的质量与能量相关的能量与动量守恒条件 hv+m_0c~2=hv′+mc~2 (1) P=P′+mv (2) 求出康普顿散射波长移动公式 Δλ=h/mc(1-cosθ)=0.0485262sin~2(θ/2(?)) (3) 或写成能量损失公式 ΔE=E/(1+mc~2/E(1-cosθ)) (4) 由动量守恒条件(2)和公式(4),还求出电子反冲角Φ的余切公式 ctgΦ=(1+E/mc~2)tg(θ/2) (5) 近年来已发现康普顿理论与实验结果有一定的误差。而这种误差对于不同的散射材料有不同的数值,因而估计到这可能是来自于分子或原于中的电子本身的动量的影响,导致发现了康普顿散射缺陷。从而提出了修正的新理论,一种新的波长移动公式为 式中P_z为结晶学矢量。 对于康普顿缺陷,R.J.Weiss和M.J.Cooper作了深刻的研究,对于使用能量较低的X射线源(一般是Mo_(K_α)和Mo_(K_β)射线)测量到的康普顿缺陷值约10eV左右,但对于使用能量较高的γ射线,康普顿散     

康普顿散射中反冲电子方向的正确画法

指出了某些教材中康普顿散射示意图画法的不妥之处,并严格推导了康普顿散射中反冲电子的散射角,给出了正确的康普顿散射示意图.     

偏振X射线荧光分析尾矿薄层样品的散射校正方法研究

了解尾矿浆中的重金属元素含量能为矿物浮选提供决策依据,不仅可以提高矿物的利用率,还可减少环境污染。X射线荧光光谱法是一种常用的重金属元素分析技术,对于地质类样品的分析,康普顿散射内标法是一种常用的定量方法。但对于薄层沉积样品,其康普顿散射峰强度会受到支撑滤膜的散射影响。由于样品紧密附着在支撑滤膜上,难以直接获得来自样品本身的康普顿散射强度,不利于直接应用康普顿散射峰强度进行定量分析。以尾矿薄层样品为分析对象,研究了不同聚丙烯滤膜厚度对康普顿散射峰强度的影响,并对薄层样品的康普顿散射强度进行了校正。实验结果表明,在0.34～3.06 mm厚度范围内,康普顿散射峰强度随聚丙烯滤膜厚度的增加线性增加,通过建立探测器获得的总康普顿散射强度与滤膜厚度的线性关系,计算出样品的净康普顿散射峰强度。为验证该修正方法的可靠性,利用蒙特卡洛方法模拟研究了无滤膜的尾矿样品和带有不同厚度滤膜的尾矿样品,结果显示经滤膜厚度影响修正后的净康普顿散射峰强度与无滤膜样品康普顿散射峰强度基本一致,相对偏差为0.41%。同时通过实验和模拟计算了0.34 mm厚聚丙烯滤膜时修正后的净康普顿散射峰强度占总康普顿散射峰的比例,分别为91.31%和89.91%,二者基本一致。最后,利用了上述基于滤膜厚度康普顿散射影响的校正方法,建立了基于康普顿散射内标法的定量校准曲线,对两种尾矿浆中的Cu,Zn和Pb元素的定量分析结果显示,未经滤膜厚度修正的康普顿内标校正相比校正前,部分元素定量结果与ICP-OES结果相比,其相对偏差反而增加3.18%～9.00%。而经滤膜厚度修正的康普顿内标方法的定量结果与ICP-OES结果的相对误差在1.14%～11.15%之间,相比于校正之前,相对偏差减少了0.30%～8.97%。     

浅析影响康普顿谱线位置的因素

康普顿散射中影响康普顿谱线位置的因素是十分复杂的,文章主要针对影响康普顿谱线位置的几个因素作了理论探讨,得出影响因素主要在于:电子具有初速度会增大散射波长的改变量;束缚能的存在要减小峰值波长的改变量;双光子散射和二次散射与谱线峰值位置的关系不大,二者对峰值波长的改变是不确定的、复杂的、在连续的范围内变化的.最后对康普顿谱线位置和康普顿轮廓的理论研究和应用前景作了展望.     

在BFEL上实现红外和X光双波段运转的初步研究

 从康普顿散射的原理出发,分析了存在于北京自由电子激光器（BFEL）腔内的康普顿散射过程。提出了利用康普顿散射在BFEL上实现红外激光和软X光双波段运转的设想,并对实现该设想的实验方案进行了初步研究。     

π±介子上康普顿散射过程的重新计算

用微扰量子色动力学重新计算了π^±介子上的康普顿散射过程的截面和相位.此计算把实康普顿散射作为虚康普顿散射的一种极限情形进行了处理,重点是通过比较不同模型的分布振幅对物理可观察量的影响,说明分布振幅在端点区域的行为对康普顿散射过程截面和相位的影响,由此探索用微扰量子色动力学计算这个问题的自洽性问题.     

逆康普顿散射

本文从光量子理论出发，利用康普顿散射频移公式和多普勒频移公式、光行差效应方程，讨论了逆康普顿散射．     

能否用可见光观察康普顿效应

本文估计了可见光康普顿散射谱线的宽度，得出了不宜可见光观察康普顿效应的理由是可见光的康普顿散射谱线太宽、太弱的结论。     

对非线性康普顿散射几种改进物理模型的比较

非线性康普顿散射被认为是未来超短超强激光与物质相互作用中的主导性物理过程之一。目前大多数相关研究都基于一种主流的非线性康普顿散射物理模型,该模型假设辐射形成距离足够短、对初态和末态自旋求平均与求和、并忽略了参与散射的激光光子的能动量。近年来,一些研究为了在更广阔的参数空间内,更准确地描述非线性康普顿散射,也对这个主流物理模型提出了几种修正和改进。回顾了对非线性康普顿散射主流物理模型进行的几种改进和修正,介绍了它们的适用范围,分析了它们的基本性质并对其物理效应进行了简单讨论。     

利用虚光子散射对回旋脉塞自发辐射的分析

利用电磁场变换分析了带电粒子在磁场中的螺旋运动,基于康普顿散射理论和多普勒公式分析了虚光子与带电粒子的康普顿散射,并推导了在磁场中做螺旋运动的带电粒子的自发辐射波长公式.结果表明,当带电粒子在回旋脉塞的磁场中作螺旋运动时,在粒子静止系中可以观察到运动的周期性变化电场和磁场,即运动的虚光子.通过与带电粒子发生康普顿散射,虚光子能够转化为实光子辐射出去.     

基于平板模型的X射线散射特性研究

 为了进一步研究高能X光散射的特性,以平板为模型,通过解析方法和蒙特卡罗（MC）数值模拟研究了X光散射的规律。研究结果表明：高能X光的散射以康普顿散射为主,当平板厚度相应的X光光程小于2.0时,平板散射中的一次康普顿散射超过75%;当到达探测器的散射照射量最大时,平板厚度相应的X光光程介于1.0与2.0之间。     

发光玻璃转换屏空间分辨率研究

根据康普顿散射原理 ,建立了康普顿散射导致发光玻璃屏模糊的简化模型 ,并通过数值模拟计算 ,给出了转换屏厚度对屏空间分辨的影响 ,数值计算结果与 1 2 Me V加速器上发光玻璃屏空间分辨率的实验测量值基本吻合。     

康普顿效应的进一步讨论

详细阐述了康普顿散射的实验现象和物理解释,从康普顿效应与光电效应的微观区别、光的粒子性等角度,分析了康普顿效应中容易产生的误解和疑惑,揭示了康普顿散射中光子与电子相互作用过程的波粒二象性物理本质.最后简单介绍了康普顿效应的逆效应.     

X射线荧光CT成像中荧光产额、退激时间、散射、偏振等关键物理问题计算与分析

X 射线荧光 CT(X-ray fluorescence computed tomography,XFCT)是一种使用X射线荧光(X-ray fluorescence,XRF) 实现功能性成像的新技术,在生物医学成像中表现出较大潜力.但是,X射线穿过生物体的同时还会产生大量康普顿散射光子,对XRF信号的采集形成很强的背景噪声;因此,如何有效消除康普顿散射噪声对于提高XFCT成像质量至关重要.本文研究总结了 XFCT成像过程中涉及的物理过程,包括:荧光的产额、退激发时间、荧光发射角分布、荧光偏振态、康普顿散射角分布与散射光偏振态,并通过研究荧光与散射光物理性质的差异寻找去除康普顿散射噪声的方法.经过物理过程推导和分析计算,发现:1)高原子序数元素的K层荧光退激发时间极短,在现有探测器的时间分辨率条件下,无法分辨散射光与荧光;2) K层发射荧光的角分布各向同性,康普顿散射角分布在与入射光偏振方向附近取得最小值,而且入射光线偏振度越高,散射光的微分截面越小,偏振光源将有利于减少康普顿散射噪声;3) K层荧光线偏振度为零,而康普顿散射光子在一些散射方向上具有一定线偏振度,因此偏振态的差异可能用...     

基于一种新型超腔的高亮度激光同步辐射分析

 提出了一种由一对抛物面构成的超腔的技术方案,计算了超腔汇聚点处的总光子密度。利用康普顿散射理论对基于抛物面超腔的激光同步辐射及其光子产额进行了讨论和计算。结果表明:当超腔镜面的反射率等于99.99%时,在超腔碰撞点处的总光子数密度大约是初始激光束在碰撞点处光子数密度的5 000倍,对应康普顿垂直散射的光子产额大约是电子束与初始激光束在碰撞点处发生康普顿垂直散射时的5 000倍。     

康普顿（Compton，Arthur Holly，1892-1962）美国物理学家（Physicist，America）

康普顿1913年毕业于伍斯特学院（他父亲是院长）。1916年在普林斯顿大学获得博士学位。1919年他又到剑桥大学，在卢瑟福卧。的指导下深造一年。次年，他回到美国，任华盛顿大学的物理系主任，1923年转入芝加哥大学。康普顿将巴克拉的工作发展了一步。巴克拉的实验涉及物质对X射线的散射，但他只能用非常粗糙的吸收性测量来确定散射X射线的性质。康普顿则利用了布拉格父子发明的技术，能准确地测量散射X射线的波长。     

产生切连科夫辐射的康普顿电子在介质中的临界散射角

讨论了γ光子在同一种介质中连续产生康普顿散射和切连科夫辐射的条件。这一条件可用产生切连科夫辐射的康普顿电子在介质中的临界散射角的大小来表示。     

用X射线衍射仪测量康普顿散射的波长改变

详细阐述了利用多晶X射线衍射仪测量康普顿散射射线波长的实验方法和实验结果.     

激光-电子康普顿散射物理特性研究

对激光-电子康普顿散射物理特性即能量特性和微分截面角分布进行了仔细的研究.计算结果显示出光子能量和微分截面角分布的简单结构.康普顿散射X射线光源具有散射光子的能量易调节、方向性好等特点.在入射电子束能量很高时,X射线近乎单向出射.光源色散度较大,但实验上可以获得色散（带宽）小的X射线.对于各种波长的激光,在很宽的电子束能量范围（1 MeV—10 GeV）内,散射X射线光子的总截面和前向发射圆锥内（半圆锥角1/γ,其中γ=E/m₀ 关键词： 康普顿散射 能量特性 微分截面 角分布     

康普顿散射实验的研究

一、原理及装置简述波粒二象性是物理学中的一个重要概念,如果说我们对γ射线的波动性已经有所了解的话,那么康普顿散射实验对于确定γ射线的粒子性具有重大的意义。在发生康普顿散射时,一个能量为 E_0的入射光子与物质原子中的核外电子相碰撞,把一部分能量传给电子,使其成为反冲电子;入射光子损