Karakterizacija kratkih ugljeničnih nanocevi pomoću visokoenergijskog protonskog snopa

摘要

In this article we analyze the angular distributions of 1 GeV protons transmitted through the ropes of (10, 10) single-wall carbon nanotubes. The reduced rope lengths associated with the transverse proton motion close to the centers of the regions between three neighboring nanotubes are Λ_2 = 0.07, 0.77, 0.32 and 0.50. The angular distributions are generated using the numerical solution of the proton equations of motion in the transverse plane and the Monte Carlo simulation method. We take into account the divergence of the proton beam, the uncertainty of the proton scattering angle caused by its collisions with the nanotube electrons, and the proton energy loss. The analysis has shown that the angular distribution contains the information on the transverse superlattice structure of the rope and on its length. This means that high energy protons can be used for the characterization of short ropes of carbon nanotubes.%U ovom radu analiziraju se ugaone raspodele protona energije 1 GeV transmitovanih kroz kratke snopove paralelnih jednoslojnih ugljeničnih nanocevi tipa (10, 10). Razmatraju se slučajevi u kojima su redukovane dužine snopa nanocevi, određene kretanjem protona u okolini centra oblasti između tri susedne nanocevi, Λ_2 = 0,07, 0,17, 0,32 i 0,50. Ugaone raspodele dobijamo numeričkim rešavanjem jednačina kretanja protona u transverzalnoj ravni i korišćenjem simulacionog metoda Monte Karlo. U izračunavanju uzimaju se u obzir divergencija snopa protona, neodređenost ugla rasejanja protona usled sudara sa elektronima nanocevi, i energijski gubitak protona. Analiza pokazuje da ugaone raspodele sadrže informacije o transverzalnoj strukturi super-rešetke snopa nanocevi i o njegovoj dužini. To znači da se visokoenergijski protoni mogu koristiti za karakterizaciju kratkih snopova ugljeničnih nanocevi.