Ондулятор

(53 м кл. Н 05 Н 7/00 Государственнаюй коинтет СССР по дедам нзобретеннй и открытнй(72) Авторы изобретения М.М. Никитин и В.Я. Эпп Научно-исследовательский институт ядерной физики,электроники и автоматики при Томском политехническоминституте им. С,И. Кирова(54) ОНДУЛЯТОР Изобретение относится к ускорительной технике и может быть использовано на накопителях заряженных частиц для генерации ондуляторного излучения любого вида и степени поляризации в необходимом интервале длиу волн и использовании этого излучения в работах по физике. твердого тела, фотохимии, биологии и в 1 О прикладных целях.Известный магнитный ондулятор состоит иэ двух соосных цилиидричес" ких катушек (1 . Каждая катушка состоит из двух соленоидов с равномерным одинаковым шагом намотки, про тивоположным направлением токов н смещенных между собой по оси ондулятора на половину шага намотки. Проводники соленоида первой катушки образуют левую винтовую линию, а 2 О проводники в соленоиде второй катушки - правую. Токи в обоих катушках неэависиьые.Однако этот ондулятор имеет сле" дующие недостатки. При получении поляризованного излучения устройство может удовлетворительнЬ работать только в том случае, если через него пропускают только один электрон точно по оси установки (или электрон- ЗО ный пучок, поперечные размеры котб= рого лренебрежимо малы с диаметром установки). В то время, как поперечйые размеры реальных пучков в сильнофокусирующих сннхротронах составспяют несколько миллиметров, а в слабофокуснрующих - даже десятки ьщллиметров. Особенно велик радиаль" ный размер пучка, по оравненню с вертикальным, из-эа квантовых флуктуаций синхротронного излучения частиц в ускорителе. А увеличение диаметра соленоидов приводит к искажению распределения магнитных полей внутри катушек и требует значительного увеличения мощности источников питания,Сильная радиальная неоднородность магнитного поля в секции (при одновременном включении обеих катушек) также приводит ч разбросу электронов в пучке, так как получаются полюса с очень малым радиусом вогнутости.Трудность точного подбора токов в лево-и правовинтовой обмотках, так как они имеют разные диаметры. Требуется тщательная опытная подгонка с магнитными измерениями.Наиболее близким к предлагаемому является плоский магнитный ондулятор, содержащий магнитные секции,, .м 3расположенные на;пути электронногопучка 21.Ондулятор состоит из магнитныхсекций, создающих знакопеременноемагнитное поле вдоль оси установки.Электронный пучок, пролегая в такойсистеме, генерирует линейно поляри"зованное излучение. Магнитное полев каждой секции однородно в радиальном направлении (в области, занимаемой пучком), электроны поперечйого сечения пучка имеют одинаковыеусловия движения вдоль магнитной сек.ции и одновременно переходят иэ секции в секцию,Однако такой ондулятор имеет недостаток - невозможность генерацииэлектронами других видов поляризацииондуляторного излучения, кроме линейной, т.к, траектории движениячастиц электронного пучка лежат вплоскости, параллельной полюсам системы.Целью изобретения является получение ондуляторного излучения различной поляризации.Это достигается тем, что магнитные секции выполнены в виде двуходинаковых частей, причем одна изодноименных частей каждой секцииповернута вокруг продольной оси наодинаковый угол в одну сторону относительно другой части.На чертеже схематично изображеноустройство ондулятора.Устройство работает следующимобразом. При угле поворота 0 однойполовины каждой магнитной секции относительно ее другой половины Ъокруг продольной оси - обыкновенныйплоский магнитный ондулятор (см,фиг. 1 а), Все электроны пучка движутся в плоскости, параллельной полюсам системы. Излучение электроновлинейно поляризованное (см. фиг.1 б),При угле поворота 190 ф (см, фиг. 1 в)получаем право-или левовинтовоемагнитное поле вдоль осй системыэлектроны пучка движутся по правоили левовинтовой траектории. Приэтом излучение электронов, по осиконуса излучения - право-или левоциркулярной поляризации (см,фиг. 1 г),При установке угла поворота в пределах от 0 до 190 получаем промежуточные значения степени эллиптической поляризации правого или левого вращения вектора поляризации.При этом следует отметить, что в любом случае спектр ондуляторного излучения остается неизменным, т.к. период магнитного поля Т не изменяется, а геометрические и элек- О трические параметры обеих половинкаждой магнитной секции равны между собой. Сами же магнитные секции могут -отличаться друг от друга.Особо важное значение предлагаемое изобретение имеет при устанойке 15 ондулятора в прямолинейный промежуток электронных накопителей, поскольку позволяет генерировать ондуляторное излучение с регулируемой поляризацией в особено интересной для Щ исследований вакуумноультрафиолетовой области спектра, что позволяет полнее использовать это уникальное излучение в экспериментальных по физике твердого тела, Фотохимии, биологии и в прикладных работах. Ондулятор, содержащий магнитныесекции, расположенные на пути электронного пучка, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью полученияразличного вида поляризации ондуляторного излучения, магнитные секциивыполнены в виде двух одинаковыхчастей, причем одна из одноименныхчастей каждой секции повернута вокруг продольной оси на одинаковыйугол в одну сторону относительно46 другой части.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Алферов Д.Ф Башмаков Ю.А.,и Бессонов Е. Г. Генерация циркулярно-поляризованного электромагнитно"го излучения. Предринт Р 118ФИАН СССР, 1975.2. Никитин М.М, и Медведев А.Ф,Известия вузов, Физика, Р 8, 85,1975,608421 и ю 3 8 Ю Ю 1 8 ю ф Составитель Е. МедведевРедактор О. Юркова Техред Т. Маточка Корректор Л. И ая, 4 г. ужгород П филиал ППП "Па Заказ 5814/43 Тираж 889ВНИИПИ Государственного комипо делам изобретений и113035, Москва, Ж, Раушск Подписнота СССРрытийнаб., д. 4