Undulator

Den aktuella versionen av sidan har ännu inte granskats av erfarna bidragsgivare och kan skilja sig väsentligt från versionen som granskades den 25 mars 2021; verifiering kräver 1 redigering .

En undulator (från franskans onduler - att oroa sig, att oscillera) är en anordning för att generera koherent synkrotronstrålning i en elektronisk synkrotronlagringsring .

Wiggler vs. undulator

Liksom wigglern är undulatorn en magnet med ett rumsligt variabelt tvärgående magnetfält . Det kan ses som en sekvens av korta dipolmagneter , vars polaritet är motsatt till den föregående. Undulatorn är installerad i det rätlinjiga gapet hos elektronsynkrotronen , och den ultrarelativistiska strålen passerar genom den längs en slingrande bana nära en sinusform, och avger fotoner i en smal kon längs strålens axel. Den så kallade vågformiga koefficienten introduceras :

$K={\frac {eB\lambda _{u}}{2\pi m_{e}c}}\simeq 0.965\cdot B(T)\cdot \lambda _{u}(cm),$

där e är elektronladdningen, B är den magnetiska induktionen , är perioden för undulatorn längs strålaxeln, är elektronmassan och c är ljusets hastighet i vakuum. När amplituden för elektronsvängningar är stor, är strålningen inkoherent, strålningseffekten är proportionell mot antalet perioder av undulatorn , enheten kallas en wiggler. Vid små oscillationsamplituder och en liten undulatorparameter blir strålningen koherent och dess effekt blir . Detta fall motsvarar i själva verket en undulator. $\lambda _{u}$ $mig$ $K\geq 1$ $I\propto N$ $K\leq 1$ $I\propto N^{2}$

Egenskaper för undulatorstrålning

Undulatorstrålning är till sin natur nära synkrotronstrålning. Skillnaden mellan dessa två typer av strålning bestäms endast av den effektiva längden av den bana på vilken de bildas [1] .

Våglängden för undulatorstrålning bestäms av uttrycket [2] :

$\lambda ={\frac {\lambda _{u}}{2\gamma ^{2}}}(1+K^{2}/2+\gamma ^{2}\theta ^{2} ),$

var är vinkeln mellan strålningsriktningen och elektronstrålens axel , är den relativistiska faktorn . $\theta$ $\gamma$

\gamma \equiv {\frac {1}{\sqrt {1-v^{2}/c^{2)))),

där v är elektronstrålens hastighet, c är ljusets hastighet i vakuum.

Den minsta våglängden sänds ut vid noll vinkel och för karakteristiska parametrar ~ 1 cm, ~ 3000, ~ 10 Å. $\lambda _{u}$ $\gamma$ $\lambda _{min}={\frac {\lambda _{u}}{2\gamma ^{2}}}$

Se även

Anteckningar

↑ V. V. Mikhaylin, I. M. Smirnov. Synkrotronstrålning . - Moscow: Knowledge, 1988. - S. 31 . — 64 sid.
↑ Koherent undulatorstrålning Arkiverad 11 juli 2010 på Wayback Machine , DT Attwood.

Länkar

Mjuk röntgen och extrem ultraviolett strålning , föreläsningskurs.