Синхротрон: различия между версиями

42 байта добавлено ,  10 лет назад
Синхротрон действует по резонансному принципу уcкорения, то есть пролетающие частицы попадают в ускоряющее поле всегда в резонанс с изменением поля.
 
== Поколения синхротронов ==
Синхротроны, а точнее источники синхротронного излучения, условно 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.так как 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;
# 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.
# 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. При этом оказывается, что если даже в начальный момент инжекции электроны имели очень маленький эммитанс, в процессе многократного (миллиарды раз) прохождения по орбите, они "«забывают"» о своем начальном состоянии, и эммитанс пучка далее определяется как несовершенством магнитной структуры ускорителя, так и межчастичными взаимодействиями. Для уменьшения эммитанса (и т.о. повышения яркости) предлагаются источники на базе [[Лазер на свободных электронах|лазеров на свободных электронах]], а также линейных ускорителей с рекуперацией энергии -  «[[MARS (ускоритель)|MARS]]»<ref>{{cite journal | journal=Nuclear Instruments and Methods in Physical research |title= MARS - a project of the difraction limited
fourth generation X-ray source based on supermicrotron |author=Kulipanov G.N.; Skrinsky A.N.; Vinokurov N.A. |volume=A467-468 P1| pages=16-21 |year=2001 }}</ref>
 
36 462

правки