2) выбивание δ-электронов (+)
3) многократное рассеяние в стенке детектора
4) рэлеевское рассеяние
Верным является выбивание δ-электронов — энергичных вторичных электронов, возникающих при жёстких неупругих столкновениях заряженной частицы с атомными электронами среды. В теории Брэгга—Грея потери энергии рассматриваются как непрерывные и локальные, поэтому перенос части энергии такими вторичными электронами явно не учитывается. Модификация Спенсера—Аттикса устраняет это ограничение: δ-электрон может пройти значительное расстояние, выйти из полости и перенести энергию за пределы чувствительного объёма.
Энергетическая отсечка Δ разделяет вторичные электроны на две группы. Электроны с энергией ниже Δ считаются поглощающими энергию локально, а электроны с энергией не ниже Δ включаются в спектр переносчиков заряда и рассматриваются как отдельные частицы. Поэтому в расчёте применяется отношение средних ограниченных массовых столкновительных тормозных способностей: из локальных потерь исключается энергия, переданная δ-электронам с энергией выше установленного порога.
Значение Δ связано с размерами полости и обычно определяется энергией электрона, пробег которого сопоставим со средней длиной хорды полости. Такой подход позволяет корректно связать дозу в окружающей среде с дозой в газе ионизационной камеры, когда перенос энергии вторичными электронами становится нелокальным.
| Процесс или параметр | Физическое содержание | Значение для теории Спенсера—Аттикса |
|---|---|---|
| Образование δ-электронов | Передача значительной энергии атомному электрону при неупругом столкновении | Основной эффект, ради учёта которого вводится ограниченная тормозная способность |
| Вторичные электроны с E < Δ | Имеют малый пробег и преимущественно отдают энергию вблизи места образования | Их энергия рассматривается как локально поглощённая |
| Вторичные электроны с E ≥ Δ | Способны самостоятельно ионизировать среду и пересекать границы полости | Включаются в электронный спектр и учитываются как отдельные переносчики энергии |
| Ограниченная тормозная способность LΔ/ρ | Характеризует локальные столкновительные потери с исключением крупных передач энергии выше Δ | Используется при вычислении отношения тормозных способностей среды и газа полости |
| Выбор порога Δ | Соотносится с пробегом электрона и характерным размером чувствительной полости | Определяет границу между локальным поглощением и явным переносом энергии |
| Томсоновское и рэлеевское рассеяние | Когерентное упругое рассеяние фотонов без существенной передачи энергии заряженной частице | Не является причиной введения энергетической отсечки в электронной тормозной способности |
| Многократное рассеяние в стенке | Изменяет направления и флюенс электронов в реальной камере | Относится к возмущению поля детектором и учитывается отдельными поправочными коэффициентами |
Теория Спенсера—Аттикса сохраняет основные условия малой полости Брэгга—Грея, но распространяет их на флюенс энергичных вторичных электронов. Благодаря этому измеренная ионизация точнее связывается с поглощённой дозой в окружающей среде. Для реальной ионизационной камеры дополнительно учитываются возмущения, создаваемые стенкой, электродом и отличием состава полости от состава среды. Энергетическая отсечка описывает именно перенос энергии δ-электронами, а не рассеяние фотонов или геометрические эффекты стенки.