Способ генерации пучков электромагнитного излучения в слабофокусирующем синхротроне и устройство для его осуществления Советский патент 1982 года по МПК H05H13/04 

щего магнитного ноля, равную нулю в центре рабочей областн, линейно заьнсящую от радиуса орОиты, с нервой азнмутальнон гармоникой, находящейся в иротнвофазе с соответствующей гармоникой наклона, затем устанавливают амнлитуду созданной гармоники но эффекту комненсации иаблюдаемото наклона. Для осуществления способа предложено устройство, содержащее С-образный электромагнит, вакуумную камеру, систему формирования магнитного цикла с нлоской вершиной, систему стабнлизацнн уровня нанряженности управляющего магшгтного поля на нлоской вершине и размещенную на нолюсах электромагнита секционированную по ази1муту нолюспую обмотку с симметрнчпым расположением ампер-витков относительно медианной плоскостп, с полным количеством ампер-витков, равным пулю, как в верхней, так и в нижней частях обмоткп, с противоположным направ.ченнем ампер-витков как симметричных, так и лежащих по разные стороны от вертикальной координатной цилиндрической поверхности, проходящей через центр рабочей полости. На фпг. 1 схематпчески изображено предлагаемое устройство в диаметральном сечении синхротрона вертикальной плоскостью; на фиг. 2 - зависимость вводимой донолнительпон радиальной составляющей управляющего магпитного поля от радиуса ; орбиты электронов, полученная при испытании предлагаемого устройства. На чертеже нрипяты следующие обозначения; 1 - полюса электромагппта синхротрона, 2 - витки полюсной обмотки, создающей дополпительпую радиальную составляющую управляющего магнитного поля, 3 - паблюдаемое и измеряемое сечения сгустка ускоренных электропов с углом а паклона оольшой осн, 4 - вакуумная камера синхротрона, 5 - след медианной шюскостп синхротрона, 6 - след вертикальной координатной цилиндрической поверхности. Из графика Ьг(К.) на фиг. 2 следует, что требуемая линейность вводимой донолпительной составляющей поля имеет место в области шириной 10 см, значительно превышающей область циркуляции сгустка электронов в синхротроне, составляющую 2-4 см, с учетом возможных радиальных искажений равновесной орбиты. Использование изобретения позволит достигнуть уменьшения вертикального эмиттапса генерируемых пучков в 6-10 раз по сравнению с известным способом генерации пучков электромагнитного излучения. При этом ожидаемые уменьшения вертикального размера и угловой расходимости генерируемых пучков электромагнитного излучения составляют 1,5-4 раза, в зависимости от условий вывода и фокусировки генерируемых пучков и от используемой области генерируемого спектра. Степень поляризации выводимых пучков ciiHxpoTpoHHOio излучения, составляющая в известном снособе геперацни около б07о, может быть доведена до 90% и выше нри пснользованни иредложеппого способа. Ф О р м у Л а 1 3 о б р е j е is и я 1.Способ генерации пучков электромагнитного излучения в слабофокусирующем синхротроне, включающий ускорение электронов до рабочей энергии с иоследующим их удержанием на достигнутом уровне энергии путем формировапия плоскоп вершины магпитного цикла, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью уменьшения вертикальных размеров поперечпого сечепия и угловой расходимости пучков, в момепт достижеппя рабочей энергии электропов на вершине магнитного цикла измеряют наклон большой оси поперечпого сечення сгустка циркулирующих электронов на нескольких азимутах, путем Фурье-анализа выделяют первую азимутальную гармонику измеренного наклона, онределяют ее амилитуду и фазу, затем импульспо, с помощью полюсной обмотки, создают донолнительную радиальную составляющую ведущего магнитного поля, равную нулю в центре рабочей области, линейно зависящую от радиуса орбиты, с первой азимутальпой гармоникой, находящейся в противофазе с соответствущей гармоникой наклона, затем устанавливают амплитуду создаппой гармопики по эффекту ко.испсации наблюдаемого наклона. 2.Устройство для реализации снособа по п. 1, включающее С-образный электромагнит, вакуумную камеру, систему формирования магпитного цикла с плоской вершиной, спстему стабилизации уровня напряженности управляющего магпитного поля на плоской вершине и размещенную на полюсах электромагнита секционированную но азимуту полюсную обмотку с симметричным расположением ампер-витков отпосительпо медиаппой плоскости, с полным количеством ампер-витков равным нулю как в верхпей, так и в нижней частях обмотки, с противоположным паправлепием ампер-витков, как симметричных, так и лежащих по разные сторопы от вертикальной координатной цилиндрической новерхности, проходящей через центр рабочей полости. Источники информации, принятые во внимапие при экспертизе 1. Прохоров А. М. Когерептное излучение электронов в синхротроне в области сантиметровых волн., Радиотехника и электропика, том. I, вып. 1, 1956, с. 71.

2. Михайлии В. В. и др. Опыт использования синхротрона ФиАн на 680 МЭВ в вакуумной ультрафиолетовой области спектра. Труды III Всесоюзного совещания по ускорнтелям заряженных частиц, том. I, М., «Наука, 1973 (прототпп).