Zur Vielfachstreuung und Rückdiffusion schneller Elektronen nach Durchgang durch dicke Schichten

Abstract

Es wird über die Winkel- und Energieverteilung der an Metallfolien (Al, Cu, Pb) gestreuten Elektronen berichtet, indem Beispiele für die verschiedenen in der Praxis interessierenden Fälle zusammengestellt werden. Dabei trafen monoenergetische Elektronen mit einer kinetischen Energie von 1,75 MeV unter verschiedenen Einfallswinkeln auf Folien, deren Dicke einen Halbwertswinkel von mindestens 20° ergab und bis zur praktischen Reichweite variiert wurde. Die Messungen erstreckten sich bis zum Ablenkungswinkel Θ=170°. In Vorwärtsrichtung wurde bei senkrechtem Einschuß insbesondere der Fall der „vollständigen Diffusion“ untersucht, bei schrägem Einschuß der Übergang zur Symmetrie um die Foliennormale mit wachsender Foliendicke. Für die rückgestreuten Elektronen wurde vor allem der Einfluß der Folienstellung auf Energie- und Winkelverteilung untersucht. Dreht man die Folie, so nimmt die Rückstreuintensität in der Nähe des Reflexionswinkels für alle Z in gleichem Maße zu und man erhält schließlich bei sehr schrägem Einschuß im Reflexionswinkel eine von Z unabhängige Rückstreuintensität. Die Rückstreukoeffizienten für senkrechten Einschuß und sättigungsdicke Schicht sind Pb: 36%, Cu: 18% und Al: 5%. Sie sind kleiner als die bei kleinen Energien bekannten Werte. Den Änderungen in der Winkelverteilung entsprechen beträchtliche Änderungen der Energieverteilung mit der Beobachtungsgeometrie. Die mittleren Energieverluste sind im vorliegenden Energiebereich größer als bei kleinen Primärenergien. Der Einfluß der Primärenergie wird an einigen Beispielen diskutiert. Dabei bestätigt sich eine Abschätzung für die Rückstreuung, nach der die Energieverteilung und der Rückstreukoeffizient für E0 > 1 MeV vom Parameter Z/E0 abhängen sollten.