Синхротрон: различия между версиями

4138 байт добавлено ,  10 лет назад
Нет описания правки
.
Синхротроны делят на четыре поколения:<ref>{{Citation |title=Синхротронное излучение |first=Г.В. |last=Фетисов |publisher=ФизМатЛит |location=Москва |year=2007 }}.</ref>
# Первое поколение - синхротроны, построенные как ядерно-физические установки, где [[синхротронное излучение]] было вредным, "паразитным" излучением, не позволяющим далее увеличивать энергию ускоряемых частиц. На этих установках впервые начали отрабатываться методики использования [[синхротронное излучение|синхротронного излучения]];
# Второе поколение - синхротроны, специально построенные для генерации синхротронного излучения. В основном использовали для генерации излучения поворотные магниты. Энергетически это невыгодно, т.к. те же самые магниты используются для управления траекторией, и генерируемое излучение в итоге выходит не только на [[Экспериментальная станция источника синхротронного излучения|экспериментальные станции источника СИ]], а равномерно распределено в пространстве;
# второе, синхротроны, специально построенные для генерации синхротронного излучения (они излучают синхротронное излучение не только в поворотных магнитах, а также во вставных устройствах, [[вигглер]]ах и [[ондулятор]]ах), в этих синхротронах используется предварительный разгон электронов перед поступлением в накопительное кольцо;
# Третье поколение - начали проектировать в начале 1990-х годов. При проектировании синхротронов 3-го поколения в их конструкции предусматривалось большое число длинных (5 и более метров) прямолинейных промежутков, предназначенных для установки вставных устройств - [[Вигглер|вигглеров]] и [[Ондулятор|ондуляторов]]. Использование для генерации излучения специализированных устройств гораздо более энергоэффективно - большая часть излучаемой электронами энергии выводится непосредственно на [[Экспериментальная станция источника синхротронного излучения|экспериментальные станции]], при этом снятие магнитного поля с неиспользуемых в отдельные моменты времени вставных устройств позволяет также существенно уменьшить энергопотребление экспериментальной установки. Следует указать, что мощность потерь энергии электронами на одном вставном устройстве может превышать 300 кВт.
# третье поколение синхротронов характеризуется большим наличием вставных устройств, и возможностью введения электронов из разгоночного контура в накопительное кольцо уже во время движения электронов по накопительному кольцу;
# четвёртое поколение источников синхротронного излучения - уже не являются более синхротронами. Технология развития накопительных колец достигла совершенства в источниках третьего поколения, и дальнейшее совершенствование накопителей - а именно повышение плотности электронов, повышение яркости источника [[Синхротронное излучение|СИ]] уже физически невозможно. Критическим параметром стал эммитанс - фактически, [[фазовый объем]], занимаемый электронами при движении по орбите.
# четвёртое поколение синхротронов использует уже совершенно другие принципы формирования потока электронов, что позволяет получать разрешение на выходе до половины длины волны.{{нет АИ|13|04|2010}}<!-- что вообще здесь имеется в виду? какое разрешение? какая волна? -->
 
==Top-Up режим==
'''Top-Up или режим инжекции на полной энергии''' - специализированный режим работы ускорительно-накопительного комплекса (синхротрона). Для реализации Top-UP режима в состве комплекса необходимо иметь дополнительный, бустерный синхротрон, обеспечивающий инжекцию электронов в накопительное кольцо основного ускорителя на полной (рабочей) энергии ускорителя. Инжекция на полной энергии позволяет не проводить перенакоплений электронов, а добавлять электроны к уже движущимся в накопительном кольце, компенсируя происходящие потери частиц.
 
В отличии от этого режима, более распространенной конструкцией ускорительно-накопительного комплекса является такая, в которой инжекция происходит на эрергии в несколько раз меньшей. Меньшая энергия инжекции позволяет иметь гораздо более дешевую и компактную систему инжекции, но требует регулярных перекоплений электронного пучка (со сбросом ранее накопленных электронов), и последующего ускорения накопленных элетронов до полной энергии в основном накопительном кольце.
 
==Российские источники СИ==
* Дубнинский электронный синхротрон (строится)