SU573101A1

SU573101A1 - Ондул тор

Info

Publication number: SU573101A1
Application number: SU762320135A
Authority: SU
Inventors: М.М. Никитин; А.Ф. Медведев; М.Б. Моисеев
Priority date: 1976-02-02
Filing date: 1976-02-02
Publication date: 1981-09-15

Description

Изобретение относится к ускорительной технике и может быть использовано в накопителях заряженных частиц для генерации индуляторного излучения непрерывного спектра в необходимом интервале длин волн, применяемого в работах по физике твердого тела, фотохимии, ⁵биологии и в прикладных целях.

Известные магнитные ондуляторы, плоские или спиральные, выполнены с одинаковыми по размеру магнитными секциями или одинаковым шагом спирали для спирального ондулятора. При этом мощность ондуляторного излучения приходится на первую гармонику частоты колебаний электрона, движущегося в такой системе, а ширина спектральной линии обратно пропорциональна числу магнитных-секций [1].

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является ондулятор, магнитные секции которого расположены на пути электронного пучка [2].

Недостатком известных ондуляторов является постоянный период магнитной системы. Это значит, что при неизменной энергии электронов = const ( как это имеет место в накопите2 лях) и неизменной величине магнитного поля в ондуляторе будет генерироваться только од-, на узкая линия ондуляторного излучения определенной длины волны.

Однако для спектроскопических исследований нужно иметь источник излучения сплошного спектра, так как это позволяет снимать спектры исследуемого образна плавно, на любой длине волны с помощью монохроматора. В принципе можно было бы изменять плавно длину волны ондуляторного излучения путем изменения величины поля Нд .энергии электронов Е и угла наблюдения ψ . Однако изменение поля Нр приводит к сильному изменению формы спектра (квадратичная зависимость) и достаточную точность обеспечить трудно; точное изменение энергии электронов также практически затруднительно (квадратичная зависимость); реальные углы конуса излучения релятивистских электронов составляют порядка 10*³рад, кроме того имеет место квадратичная зависимость, поэтому сканирование образца по углу наблюдения ψ еще более трудно осуществимо.

Цель изобретения - получение сплошного спектра ондуляторного излучения в заданном интервале длин волн, в котором проводится исследование.

Это достигаетмя тем, что ондулятор имеет плавно изменяющийся шаг спирали проводников или плавно изменяющуюся длину магнит* ных секций, т.е. магнитный ондулятор любого типа выполнен с плавно изменяющимся периодом магнитного поля вдоль оси системы. При этом наибольший период магнитного поля соответствует длинноволновой, а наименьший коротковолновой границам сплошного спектра излучения.

На фиг. 1 схематично показаны секции плоского ондулятора; на фиг. 2 - то же, спирального ондулятора.

При плавном изменении полупериода магнитного поля от Р| и ₽£ (например, > ₽₂) релятивистский электрон генерирует излучение в диапазоне длин волн соответственно от X до kj, где Это следует из теории о?щуг^торного излучения.

Установленный в прямолинейный промежуток электронных накопителей ондулятор позволяет генерировать ондуляторное излучение, имеющее

573101 4 /мв 10² раз большую спектральную плотность энергии излучения, чем синхронное излучение сплошного спектра в заданном диапазоне длин волн. При этом, естественно, используют обыч₅ ные спектральные приборы на тот же диапазон длин волн для проведения экспериментов по физике твердого тела, фотохимии и в приклад ных работах.

Claims

Изобретение относитс к ускорительной технике и может быть использовано в накопител х зар женных частиц дл генерации индул торного излучени непрерывного спектра в необходимом 1штервале длин волн, примен емого в работах по физике твердого тела, фотохимии биологии и в прикладных цел х. Известные магнитные ондул торы, плоские или спиральные, выполнены с одинаковыми по размеру магнитными секци ми или одинаковым шагом спирали дл спирального ондул тора . При этом мощность ондул торного излучени приходитс на первую гармонику частоты колебаний электрона, дви: ущегос в такой системе , а ширина спектральной линии обратно пропорциональна числу магнитных-секций 1. Наиболее близким техническим решением к предлагаемому вл етс ондул тор, магнитные секции которого расположены на пути электронного пучка 2. Недостатком известных ондул торов вл етс посто нный период магнитной системы. Это значит, что при неизменной энергии электронов ЯГ const ( как это имеет место в накошгтел х ) и неизменной величине магнитного пол в ондул торе будет генерироватьс только од-, на узка лини ондул торного излучени определенной длины волны. Однако дл спектроскопических исследований HJOKHO иметь источник излучени сплошного спектра, так как это позвол ет снимать спектры исследуемого образца плавно, на любой длине волны с помощью монохроматора. В принципе можно было бы измен ть плавно дл1шу волны ондул торного излучени путем изменени величины пол HQ,энергии электрсжов Е и угла наблюдени f . Однако изменение пол HQ приводит к сильному изменению формы спектра (квадратична зависимость) и достаточную точность обеспечить трудно; точное изменение энергии электронов у также практически затрудлительно (квадратична зависимость ); реальные углы конуса излучени рел тивистских электронов составл ют пор дка 10 рад, кроме того имеет место квадратичиа зависимость, поэтому сканирование образца по углу наблюдени Ч еше более трудно осуществимо. Цель изобретени - получение сплошного спектра ондул торного излучени в заданном интервале длин волн, в котором проводитс исследование. Это достигаетм тем, что ондул тор имеет плавно измен ющийс шаг спирали проводников или плавно измен ющуюс длину магнитных секций, т.е. магнитный ондул тор любого типа выполнен с плавно измен ющимс периодом магнитного пол вдоль оси системы. При зтом наибольший период магнитного пол соответствует длинноволновой, а наименьший коротковолновой границам сплошного спектра излучени . На фиг. 1 схематично показаны секции плоского ондул тора; на фиг. 2 - то же, спирального ондул тора. При плавном изменении полупериода магнит ( например, Р ного пол от Р, и Р, 1 2 Ц 2 рел тивистский электрон генерирует излучение в диапазоне длин волн соответственно от X до X-jj, где 2,- следует из теории т торного излучени . Установленный в пр молинейный промежуто электронных накопителей ондул тор позвол ет генерировать ондул торное излучение, имеющее 4 /V в 10 раз больитую спектральную плотность энергии излучени , чем синхронное излучение сплошного спектра в заданном отапазоне длин волн. При этом, естественно, используют обычные спектральные приборы на тот же диапазон длин волн дл проведени зкспериментов по физике твердого тела, фотохимии и в прикладных работах. Формула изобретени Ондул тор, содержащий магнитные секции, расположенные на пути электронного пучка, отличающийс тем, что, с целью получени непрерывного спектра ондул торного излучени , длина каждой последующей секции меньше, чем предыдущей. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Алихан н А. И. и др. Письма в ЖЭТФ 15, № 3, 1972, с. 142.
2.Алферов Д. Ф. и др. Генераци циркул рно-пол ризованного электромагнитного излучени , препринт № 118, ФИАН СССР, 1975. (прототип),