DE1272468B - Elektronenbeschleuniger, bei dem die Beschleunigung durch eine optische Laser-Strahlung erfolgt - Google Patents
Elektronenbeschleuniger, bei dem die Beschleunigung durch eine optische Laser-Strahlung erfolgtInfo
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- H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
- H05H15/00—Methods or devices for acceleration of charged particles not otherwise provided for, e.g. wakefield accelerators
Description
DEUTSCHES
PATENTAMT
AUSLEGESCHRIFT
Int. Cl.:
H05h
Deutsche Kl.: 21 g - 36
Nummer: 1272 468
Aktenzeichen: P 12 72 468.4-33 (J 25505)
Anmeldetag: 21. März 1964
Auslegetag: 11. Juli 1968
Die Erfindung betrifft einen Elektronenbeschleuniger,
bei dem die Beschleunigung durch die von einem Laser emittierte optische Strahlung erfolgt, die
durch ein optisches Beugungsgitter quer zur Bahn der zu beschleunigenden Elektronen in den Beschleunigungsraum
einfällt.
Aus »Applied Optics«, Bd. 1, Januar 1962, S. 33 bis 35, ist ein Elektronenbeschleuniger dieser Art
bekannt, bei dem ein hohler, zylinderförmiger optischer Maser (Laser) durch Abstrahlung innen an
den Zylinderwänden einen Elektronenstrahl entlang der Zylinderachse beschleunigen soll.
Dieser bekannte Elektronenbeschleuniger erfordert einen komplizierten, speziell geformten Laser.
Bei einem anderen bekannten Beschleuniger, bei dem Lichtwellen zur Beschleunigung verwendet werden,
werden die zu beschleunigenden Elektroden durch eine gasgefüllte Kammer geleitet, in der die
Elektronen auch beschleunigt werden. Diese Gasfüllung ist für die Funktion dieses vorbekannten
Beschleunigers notwendig; andererseits behindert sie die Funktion, weil die Elektronen an den Gasmolekülen
gestreut werden.
Es ist bekannt, daß kohärente, elektromagnetische Strahlung eines bestimmten Frequenzbereichs durch
Elektronen, die dicht an einer periodischen Struktur — im folgenden Gitterelement genannt — vorbeigeleitet
werden, erzeugt werden kann. Dieser Effekt wird als Smith-Purcell-Effekt bezeichnet (vgl. S. J.
S m i t h und E. M. P u r c e 11, Physical Review, Bd. 92, S. 1069 und USA.-Patentschrift 2 634 372). Die in
diesen Vorveröffentlichungen gezeigten Vorrichtungen
zur Erzeugung kohärenten Lichtes auf Grund des Smith-Purcell-Effektes weisen eine flache periodische
Gitterstruktur auf, an der die Elektronen entlanggeführt werden. Wenn man in Umkehr dieses Effektes
ein einzelnes flaches Gitterelement verwendet, dann wird mit zunehmender Energie der Elektronen
weniger Energie von den elektromagnetischen Wellen auf die Elektronen übertragen, so daß die Energie,
die maximal auf die Elektronen übertragen werden kann, begrenzt ist.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Elektronenbeschleuniger der eingangs genannten Art so auszugestalten,
daß mit einfach gestalteten Lasern Elektronen auf sehr hohe Geschwindigkeiten beschleunigt
werden können.
Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß zwei planparallele, mit ihren Gitterlinien senkrecht
zum Elektronenstrahl gerichtete Beugungsgitter in kleinem Abstand beiderseits der gewünschten Elektronenbahn
angeordnet sind, daß weiter ein oder
Elektronenbeschleuniger, bei dem die
Beschleunigung durch eine optische
Laser-Strahlung erfolgt
Beschleunigung durch eine optische
Laser-Strahlung erfolgt
Anmelder:
International Business Machines Corporation,
Armonk, N. Y. (V. St. A.)
Vertreter:
Dr. H. K. Hach, Patentanwalt,
6950 Mosbach-Waldstadt, Hirschstr. 4
Als Erfinder benannt:
Adolf Wilhelm Lohmann,
San Jose, Calif. (V. St. A.)
Adolf Wilhelm Lohmann,
San Jose, Calif. (V. St. A.)
Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 27. Mai 1963 (283 475)
mehrere, in diesem Fall optisch gekoppelte, mit planparallelen Endflächen versehene Laser in bezug auf
die Beugungsgitter derart angeordnet sind, daß auf die beiden der Elektronenbahn abgekehrten Seiten
der Beugungsgitter die von dem oder den Lasern ausgehende optische Strahlung kohärent auftrifft.
Bei Elektronenbeschleunigern nach der Erfindung werden durch die Wirkung der Beugungsgitter und
das einfallende kohärente Licht mit einer gewissen Dämpfung behaftete elektromagnetische Wellen in
dem Zwischenraum zwischen den Gittern ausgelöst, die zur Beschleunigung der Teilchen dienen.
Eine sehr einfache Ausführung der Erfindung mit nur einem einzigen Laser ist dadurch gekennzeichnet,
daß ein Laser zusammen mit einer Spiegelanordnung derart angeordnet ist, daß auf jede der beiden vom
Elektronenstrahl abgekehrten Seiten der Gitter die von jeweils einer Endfläche dieses Lasers ausgehende
Strahlung kohärent auftrifft. Durch entsprechende Bemessung der optischen Weglängen läßt sich die
erforderliche Kohärenzbedingung für die auftreffende Strahlung erzielen, weil zwischen den von den beiden
Endflächen eines Lasers abgestrahlten Strahlungen eine Kohärenzbeziehung besteht. Verwendet man
mehrere Laser, dann müssen diese wegen der Kohärenzbedingung gegeneinander synchronisiert werden.
Eine dementsprechende Ausführungsform der Erfin-
809 569/464
dung, bei der der Elektronenstrahl in mehreren hintereinanderliegenden
Bahnabschnitten immer wieder neu beschleunigt wird, ist dadurch gekennzeichnet, daß
mehrere, über Spiegelanordnungen gegeneinander synchronisierte Laser längs der Elektronenbahn derart
angeordnet sind, daß jeder von ihnen einem anderen Bahnabschnitt der Elektronenbahn zugeordnet
ist.
Eine andere Ausgestaltung der Erfindung mit mehreren gegeneinander synchronisierten Lasern, die
auf eine einzige Beschleunigungsstelle gerichtet sind und gegeneinander synchronisiert sind, ist dadurch
gekennzeichnet, daß jedem der Beugungsgitter je zwei mit je einer einzigen Endfläche abstrahlende Laser
paarweise zugeordnet sind, wobei die zwei Laser jedes Paares mit ihren Achsen in einer zu den Beugungsgittern
senkrechten und die Elektronenbahn enthaltenden Ebene derart schräg zur Ebene der
Gitter angeordnet sind, daß jeder Laser mit seiner Achse in der Achse des von dem zugeordneten
Beugungsgitter teilweise reflektierten Strahles des anderen Lasers des Paares liegt. Während bei der erstgenannten
Ausführungsform die gegenseitige Synchronisation durch über die Spiegelanordnung gespiegelte
Laserstrahlen erfolgt, erfolgt sie bei der zweitgenannten Ausführung über Strahlanteile, die
durch Teilreflexion am Beugungsgitter vom beschleunigenden Strahl abgespalten und in den zu
synchronisierenden Laser gelenkt werden.
Mit den Beugungsgittern sind hinsichtlich der hier in Frage stehenden optischen Wirkung Prismen vergleichbar,
so daß die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabenstellung auch durch eine Abänderung lösbar
ist, die dadurch gekennzeichnet ist, daß an Stelle der Beugungsgitter Prismen vorgesehen sind, die mit je
einer Fläche planparallel mit geringem Abstand einander gegenüberstehen, und daß der oder die Laser
derart zu diesen Prismen angeordnet sind, daß der optische Strahl durch eine der anderen Prismenflächen
im Winkelbereich der Totalreflektion auf die dem Elektronenstrahl zugekehrten Prismenflächen fällt.
Die Erfindung und die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile werden nun an Hand der Zeichnung
näher erläutert. In der Zeichnung zeigt
Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel nach der Erfindung,
Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel nach der
Erfindung,
Fig. 3 eine drittes Ausführungsbeispiel nach der Erfindung,
F i g. 4 ein erstes Ausführungsbeispiel von Fokussierungsmitteln für den Elektronenstrahl,
Fig. 5 ein zweites Ausführungsbeispiel von Fokussierungsmitteln
für den Elektronenstrahl und
Fig. 6 ein viertes Ausführungsbeispiel nach der Erfindung.
Das in Fig. 1 dargestellte erste Ausführungsbeispiel besteht aus einer Elektronenkanone 2, einem
Target 4, zwei Beugungsgittern 6 und 8, einem Laser 9 und vier Spiegeln 12, 14, 16 und 18. Die ganze Anordnung
ist in einer Vakuumkammer 20 untergebracht. Die Elektronenkanone 2 erzeugt einen Elektronenstrahl,
der entlang der gestrichelten Linie P zwischen die Beugungsgitter 6 und 8 gerichtet ist. Die Beugungsgitter
6 und 8 sind größtenteils transparent, weisen jedoch eine große Anzahl von undurchsichtigen
Linien, die senkrecht zu der Bahn P verlaufen, auf. Der Laser 9 erzeugt kohärentes Licht einer bestimmten
Wellenlänge, das von seinen beiden Endflächen 9 α und 9 b abgestrahlt wird. Der Lichtweg
von der Fläche 9 a über die Spiegel 12,14,16 und 18
zum Beugungsgitter 8 ist um eine ganzzahlige Anzahl von Wellenlängen länger als der Lichtweg von der
Fläche 9 ή zum Beugungsgitter 6. Demzufolge ist das in das Beugungsgitter 8 einfallende Licht mit dem in
das Beugungsgitter 6 einfallenden in Phase.
Wenn kohärentes Licht auf die eine Seite eines
Wenn kohärentes Licht auf die eine Seite eines
ίο Beugungsgitters fällt, dann werden dadurch auf der
anderen Seite des Beugungsgitters mit einer gewissen Dämpfung behaftete elektromagnetische Wellen erzeugt,
die die gleiche Frequenz wie das einfallende kohärente Licht haben und sich parallel zur Gitterebene
und senkrecht zu den Gitterlinien fortpflanzen (vgl. G. Toraldo di francia: »Electromatic
waves«, Interscience Publication, 1956). Auf diese Weise werden durch das von dem Laser 9 auf die
beiden Beugungsgitter 6 und 8 einfallende Licht elektromagnetische Wellen zwischen den Beugungsgittern
erzeugt, die sich parallel zur Bewegungsbahn der Elektronen fortpflanzen.
Die Vorrichtung arbeitet wie folgt: Der Elektronenstrahl
der Elektronenkanone 2 ist in den Zwischenraum zwischen den Beugungsgittern 6 und 8 gerichtet.
Die durch die Einstrahlung des Lasers 9 zwischen den Beugungsgittern ausgelösten elektromagnetischen
Wellen beschleunigen die Elektronen, die dann auf das Target 4 auftreffen. Vor Inbetriebnahme der An-Ordnung
wird die Vakuumkammer durch eine nicht dargestellte Vakuumpumpe, die an dem Stutzen 22
angeschlossen ist, hoch evakuiert.
Die Elektronenkanone 2 ist von üblicher Bauart, ebenso der Laser 9, der nur schematisch dargestellt
ist. Der Laser erzeugt einen kohärenten Lichtstrahl in einem engen Frequenzband mit einer Wellenlänge
von etwa 2 Mikron, statt dessen können jedoch auch andere Wellenlängen im Bereich zwischen 0,5 und
10 Mikron verwendet werden. Die Feldstärke des vom Laser 9 erzeugten Lichtes beträgt ungefähr
109 Volt pro Meter. Der von dem Laser 9 ausgeleuchtete Bezirk hat ungefähr einen Durchmesser von
2,5 cm. Die Gitterlinien der Beugungsgitter 6 und 8 sind im Abstand von ungefähr 10 bis 15 Mikron aufgetragen.
Wenn man ein handelsübliches Beugungsgitter, das tausend Gitterlinien auf 2,54 cm aufweist,
verwendet, dann ist die Feldstärke der zwischen den Beugungsgittern ausgelösten elektromagnetischen
Wellen etwa 10 oder 2O°/o geringer als die des einfallenden
Lichtes. Die besten Ergebnisse erzielt man, wenn die Gitterteilung ungefähr so groß ist wie die
Wellenlänge des einfallenden Lichtes. Mit der dargestellten Anordnung werden die Elektronen der Elektronenkanone
so stark beschleunigt, daß ihre Masse ungefähr doppelt so groß wird wie die Ruhemasse,
während sie den durch den Laser 9 ausgeleuchteten Bezirk passieren. Die Steuereinrichtungen für die
Elektronenkanone 2 und den Laser 9 sind nicht dargestellt, sie sind in konventioneller Weise ausgebildet.
Der Laser 9 kann, wie dargestellt, ein Laser sein, der auf zwei Flächen 9 a und 9 b Licht abstrahlt, es
kann aber auch statt dessen ein Laser vorgesehen werden, der nur auf einer Fläche Licht abstrahlt,
dann ist jedoch ein halbdurchlässiger Spiegel erforderlieh,
der diesen einen Lichtstrahl in die zwei in der Zeichnung dargestellten Lichtstrahlen aufteilt.
Ein zweites Ausführungsbeispiel nach der Erfindung ist in Fig. 2 dargestellt. Dieses Ausführungs-
beispiel besteht aus einer Elektronenkanone 202, zwei Beugungsgittern 206 und 208, einem Target 204 und
einer nicht dargestellten Vakuumkammer. Diese Teile sind genauso ausgebildet wie die entsprechenden Teile
des ersten Ausführungsbeispiels. Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel sind außerdem vier Laser 291
bis 294 vorgesehen, die durch gegenseitig erzwungene Schwingungen miteinander gekoppelt sind. Insoweit
ist dieses Ausführungsbeispiel anders ausgebildet als das erste Ausführungsbeispiel, bei dem nur ein
Laser 9 vorgesehen ist. Bei einem Laser wird der größte Teil des Lichtes zwischen den reflektierenden
Endflächen des Lasers hin- und hergeworfen, und nur ein kleiner Teil wird ausgestrahlt. Von den
Lasern 291 bis 294 des zweiten Ausführungsbeispiels hat jeder nur eine einzige Refiektionsfläche, und zwar
die Reflektionsflächen291a bis 294 a. Die Laser
arbeiten paarweise zusammen, und zwar bilden die Laser 291 und 292 ein erstes Paar und die Laser 293
und 294 das zweite Paar. Das gesamte vom Laser 291 ausgehende Licht fällt auf das Beugungsgitter
206. Der größte Teil dieses Lichtes wird dort in den Laser 292 reflektiert. In entsprechender Weise wird
das Licht vom Laser 292 über das Beugungsgitter 206 in den Laser 291 reflektiert. Auf diese Weise
oszilliert das Licht statt zwischen den Reflektionsflächen eines einzelnen Elementes zwischen den beiden
Elementen 291 und 292. Ein Teil des Lichtes von den Lasern 291 und 292 fällt durch die Beugungsgitter
206 und 208 hindurch und in die Laser 293 und 294. Die Folge ist, daß alle vier Laser 291
bis 294, wie bereits oben erwähnt, gekoppelt schwingen.
Durch das Licht von den Lasern 291 bis 294 werden, wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel,
zwischen den Beugungsgittern 206 und 208 elektromagnetische Wellen ausgelöst. Im übrigen ist die
Arbeitsweise dieses Ausführungsbeispiels die gleiche wie die des ersten Ausführungsbeispiels. Vorteilhaft
ist bei dem zweiten Ausführungsbeispiel, daß die Lichtintensität größer ist, so daß die Beschleunigungsspannung
zwischen den beiden Beugungsgittern 206 und 208 ebenfalls größer ist.
Das dritte in F i g. 3 dargestellte Ausführungsbeispiel
besteht aus einer Elektronenkanone 302, einem Target 304, vier Lasern 391 bis 394 und einer
Vakuumkammer (die in der Zeichnung jedoch nicht dargestellt ist). Diese Teile sind genauso ausgebildet
wie die entsprechenden Teile des zweiten Ausführungsbeispiels. Bei dem dritten Ausführungsbeispiel
sind an Stelle der Beugungsgitter Prismen 306 und 308 vorgesehen. Die Laser 391 bis 394 sind in
solchem Winkel angeordnet, daß das Prisma, bezogen auf das Licht jedes Lasers, total reflektieren würde,
wenn nicht das andere Prisma vorhanden wäre. Die Prismen sind, wie die Beugungsgitter der ersten beiden
Ausführungsbeispiele, im Abstand von 10 bis 15 Mikron angeordnet. Die Arbeitsweise ist genau
die gleiche wie bei dem bereits beschriebenen Ausführungsbeispiel, d. h., daß das in die Prismen 306
und 308 einfallende Licht elektromagnetische Wellen zwischen den Prismen hervorruft, die die Elektronen
des in den Spalt zwischen den Prismen gerichteten Elektronenstrahls der Elektronenkanone 302 beschleunigen.
Bei jedem Teilchenbeschleuniger muß der Elektronenstrahl gut fokussiert sein. Mittel und Verfahren
zur Fokussierung eines Elektronenstrahls sind bekannt und in den F i g. 1, 2 und 3 im einzelnen nicht dargestellt.
Bei den in Fig. 1 bis 3 dargestellten Ausführungsbeispielen sind solche bekannten Fokussierungsmittel
vorgesehen.
An Hand der Fig. 4 und 5 werden nun zwei
Fokussierungsmittel für einen Elektronenstrahl beschrieben, die im Zusammenhang mit Teilchenbeschleunigern
nach der Erfindung verwendet werden können. Bei einem bekannten Verfahren zur Fokussierung
der Elektronen in einem Teilchenbeschleuniger werden die Elektronen relativ zum Phasenmaximum,
d. h. dem Wellenkamm einer elektromagnetischen Welle, die sich in der gleichen Richtung
wie die Teilchen fortpflanzt, vor- und zurückverschoben. Befindet sich das Teilchen vor dem Kamm
der Welle, dann wird es in Richtung der Fortpflanzung der Welle beschleunigt und fokussiert. Befindet
es sich dagegen hinter dem Kamm der Welle, dann wird es senkrecht zur Fortpflanzungsrichtung der
ar> Welle fokussiert. Bei der hier beschriebenen Fokussierungseinrichtung
wird der Phasensprung, der dazu dient, das Teilchen von der Vorderseite des Kamms
auf die Rückseite und umgekehrt zu befördern, durch eine Diskontinuität in der Teilung des Gitters oder
as im Prisma hervorgerufen. Eine solche Diskontinuität
kann z. B. dadurch hervorgerufen werden, daß ein kurzer Bezirk des Beugungsgitters oder Prismas mit
einem besonderen Material, z. B. Lithiumfluorid, belegt ist. Die Stärke dieses Belages beträgt etwa ein
Zehntel der Wellenlänge des einfallenden Lichtes. In Fig. 4 ist ein Ausschnitt eines durchscheinenden
Beugungsgitters 406 dargestellt, auf das eine Vielzahl von lichtundurchlässigen Gitterlinien 407 und ein
Bezirk 406^4 aufgetragen ist, der zur Erzeugung der notwendigen Diskontinuität mit Lithiumfluorid überzogen
ist. In Fig. 5 ist ein Prisma506 dargestellt,
bei dem ein Bezirk 506^1 zu dem gleichen Zweck ebenfalls mit Lithiumfluorid beschichtet ist. Im
wesentlichen kann die Beschichtung aus dem gleichen Material bestehen, wie es zur Vergütung von Linsen
verwendet wird. Der gleiche Effekt kann durch eine leichte Unebenheit in dem Beugungsgitter oder Prisma
oder durch eine entsprechende Veränderung des Gitterlinienabstandes des Beugungsgitters hervorgerufen
werden.
Bei den beschriebenen Ausführungsbeispielen der Erfindung sind jeweils eine oder mehrere Laser-Lichtquellen
vorgesehen, mit denen ein Beschleunigungsfeld in einem bestimmten Gebiet zwischen zwei
periodisch ausgebildeten Gitterelementen erzielt wird. Die Gesamtbeschleunigung kann natürlich vergrößert
werden, indem man die Länge des Beschleunigungsfeldes vergrößert, wie dies bei üblichen Mikrowellenbeschleunigern
der Fall ist. Da jedoch bei Beschleunigem nach der Erfindung auf die Längeneinheit
eine größere Beschleunigung erzielt wird, ist die Gesamtlänge eines Beschleunigers nach der Erfindung
wesentlich kleiner als die eines vergleichbaren, üblichen Mikrowellenbeschleunigers. Das in
Fig. 6 dargestellte vierte Ausführungsbeispiel besteht aus einer Elektronenkanone 602, einem Ziel
604, vier Spiegeln 612, 614, 616 und 618, sieben weiteren Spiegeln 613, zwei Beugungsgittern 606 und
608 sowie acht miteinander synchronisierten Lasern 691 bis 698, die nebeneinander entlang der Bahn der
Elektronen aufgereiht sind. Durch jeden der Laser 691 bis 698 wird ein Beschleunigungsfeld in ähnlicher
Weise hervorgerufen wie durch den Laser 9
nach Fig. 1. Die von den einzelnen Lasern hervorgerufenen
Beschleunigungen summieren sich zu einer Gesamtbeschleunigung der Teilchen auf ihrer Bahn.
Wenn noch eine größere Beschleunigung gewünscht wird (also auch ein stärkeres Ansteigen der Masse
der Teilchen), dann kann die Vorrichtung durch Hinzufügen weiterer Laser vergrößert werden.
Die verschiedenen Laser werden entlang der Bahn der Teilchen in ähnlicher Weise synchronisiert, wie
es bei Mikrowellen-Linearbeschleunigern der Fall ist. Die Phasenlage der einzelnen Lichtquellen muß dabei
in Abhängigkeit von der erforderlichen Zeitdauer, die das Teilchen braucht, um von einer Lichtquelle
zur anderen zu gelangen, festgelegt werden. Die Phasenkopplung kann in der Weise erfolgen, daß
ein Teil des Lichtes von einem Laser in den nachfolgend angeordneten Laser geleitet wird; d. h. also,
daß ein Teil des Lichtes von dem Laser 691 entlang der Bahn 691c in den Laser 692 geleitet wird. Entsprechend
wird ein Teil des Lichtes von dem Laser 692 über die Bahn 692 c in den Laser 693 geleitet
usf. Der Spiegel 612 reflektiert 90% des von den Lasern 691 bis 698 einfallenden Lichtes, während die
restlichen 10% den Spiegel durchsetzen. Dieser 10%ige Lichtanteil wird über den zugehörigen Spiegel
613 zur Synchronisation in den jeweils nächstfolgenden Laser reflektiert. Der Lichtweg von einem
Laser zum nächsten ist durch die Lage des zugehörigen Spiegels 613 so bemessen, daß die Laser in der
richtigen Phasenlage zueinander synchronisiert sind. Die Phasendifferenz zwischen benachbarten Lasern
ist genauso groß wie die Zeit, die das Teilchen braucht, um von dem einen Laser zum nächsten zu
gelangen.
Claims (6)
1. Elektronenbeschleuniger, bei dem die Beschleunigung durch die von einem Laser emittierte
optische Strahlung erfolgt, die durch ein optisches Beugungsgitter quer zur Bahn der zu
beschleunigenden Elektronen in den Beschleunigungsraum einfällt, dadurch gekennzeichnet,
daß zwei planparallele, mit ihren Gitterlinien senkrecht zum Elektronenstrahl gerichtete
Beugungsgitter (6, 8) in kleinem Abstand beiderseits der gewünschten Elektronenbahn
(P) angeordnet sind, daß weiter ein oder mehrere, in diesem Fall optisch gekoppelte, mit
planparallelen Endflächen versehene Laser in bezug auf die Beugungsgitter derart angeordnet
sind, daß auf die beiden der Elektronenbahn abgekehrten Seiten der Beugungsgitter (6, 8) die
von dem oder den Lasern ausgehende optische Strahlung kohärent auftrifft.
2. Elektronenbeschleuniger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Laser (9) zusammen
mit einer Spiegelanordnung (12, 14, 16, 18) derart angeordnet ist, daß auf jede der beiden
vom Elektronenstrahl abgekehrten Seiten der Gitter (6, 8) die von jeweils einer Endfläche (9 a,
9 b) dieses Lasers (9) ausgehende Strahlung kohärent auftrifft (Fig. 1).
3. Elektronenbeschleuniger nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Laser (9) mit
seiner einen Endfläche (9 b) planparallel zu der vom Elektronenstrahl abgekehrten Seite des
einen Beugungsgitters (6) und auf diese Seite gerichtet angeordnet ist und daß die Spiegelanordnung
(12,14, 16, 18) optisch zwischen der anderen
Endfläche (9 a) dieses Lasers und der vom Elektronenstrahl abgekehrten Seite des anderen
Beugungsgitters (8) angeordnet ist (Fig. 1).
4. Elektronenbeschleuniger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere über Spiegelanordnungen
(613) gegeneinander synchronisierte Laser (691 bis 698) längs der Elektronenbahn
derart angeordnet sind, daß jeder von ihnen einem anderen Bahnabschnitt der Elektronenbahn
zugeordnet ist (F i g. 6).
5. Elektronenbeschleuniger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedem der Beugungsgitter
(206 bzw. 208) je zwei, mit je einer einzigen Endfläche abstrahlende Laser (291, 292
bzw. 293, 294) paarweise zugeordnet sind, wobei
die zwei Laser (291, 292 bzw. 293, 294) jedes Paares mit ihren Achsen in einer zu den
Beugungsgittern (206, 208) senkrechten und die Elektronenbahn enthaltenden Ebene derart
schräg zur Ebene der Gitter (206, 208) angeordnet sind, daß jeder Laser mit seiner Achse in der
Achse des von dem zugeordneten Beugungsgitter teilweise reflektierten Strahles des anderen
Lasers des Paares liegt (Fig. 2).
6. Abänderung des Elektronenbeschleunigers nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
an Stelle der Beugungsgitter Prismen (306, 308) vorgesehen sind, die mit je einer Fläche planparallel
mit geringem Abstand einander gegenüberstehen, und daß der oder die Laser derart zu
diesen Prismen angeordnet sind, daß der optische Strahl durch eine der anderen Prismenflächen im
Winkelbereich der Totalreflektion auf die dem Elektronenstrahl zugekehrten Prismenflächen
fällt.
In Betracht gezogene Druckschriften:
»Applied Optics«, Bd. 1, 1962, Nr. 1, S. 33 bis 35.
»Applied Optics«, Bd. 1, 1962, Nr. 1, S. 33 bis 35.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
809 569/464 7.68 © Bundesdruckerei Berlin
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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US283475A US3267383A (en) | 1963-05-27 | 1963-05-27 | Particle accelerator utilizing coherent light |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE1272468B true DE1272468B (de) | 1968-07-11 |
Family
ID=23086237
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DEP1272A Pending DE1272468B (de) | 1963-05-27 | 1964-03-21 | Elektronenbeschleuniger, bei dem die Beschleunigung durch eine optische Laser-Strahlung erfolgt |
Country Status (3)
Country | Link |
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US (1) | US3267383A (de) |
DE (1) | DE1272468B (de) |
GB (1) | GB1044193A (de) |
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