Ондулятор Советский патент 1981 года по МПК H05H7/00 H01J49/02 

Изобретение относится к ускорительной технике и может быть использовано в накопителях заряженных частиц для генерации индуляторного излучения непрерывного спектра в необходимом 1штервале длин волн, применяемого в работах по физике твердого тела, фотохимии биологии 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, дви: ущегося 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 ЯГ const ( как это имеет место в накошгтелях) и неизменной величине магнитного поля в ондуляторе будет генерироваться только од-, на узкая линия ондуляторного излучения определенной длины волны. Однако для спектроскопических исследований HJOKHO иметь источник излучения сплошного спектра, так как это позволяет снимать спектры исследуемого образца плавно, на любой длине волны с помощью монохроматора. В принципе можно было бы изменять плавно дл1шу волны ондуляторного излучения путем изменения величины поля HQ,энергии электрсжов Е и угла наблюдения f . Однако изменение поля HQ приводит к сильному изменению формы спектра (квадратичная зависимость) и достаточную точность обеспечить трудно; точное изменение энергии электронов у также практически затрудлительно (квадратичная зависимость); реальные углы конуса излучения релятивистских электронов составляют порядка 10 рад, кроме того имеет место квадратичиая зависимость, поэтому сканирование образца по углу наблюдения Ч еше 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 магнитных секций, т.е. магнитный ондулятор любого типа выполнен с плавно изменяющимся периодом магнитного поля вдоль оси системы. При зтом 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 магнит (например, Р ного поля от Р, и Р, 1 2 Ц 2 релятивистский электрон генерирует излучение в диапазоне длин волн соответственно от X до X-jj, где 2,- следует из теории т торного излучения. Установленный в прямолинейный промежуто электронных накопителей ондулятор позволяет генерировать ондуляторное излучение, имеющее 4 /V в 10 раз больитую спектральную плотность энергии излучения, чем синхронное излучение сплошного спектра в заданном отапазоне длин волн. При этом, естественно, используют обычные спектральные приборы на тот же диапазон длин волн для проведения зкспериментов по физике твердого тела, фотохимии и в прикладных работах. Формула изобретения Ондулятор, содержащий магнитные секции, расположенные на пути электронного пучка, отличающийся тем, что, с целью получения непрерывного спектра ондуляторного излучения, длина каждой последующей секции меньше, чем предыдущей. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Алиханян А. И. и др. Письма в ЖЭТФ 15, № 3, 1972, с. 142. 2.Алферов Д. Ф. и др. Генерация циркулярно-поляризованного электромагнитного излучения, препринт № 118, ФИАН СССР, 1975. (прототип),