Ондулятор

+,ну,чтя В 11 Е ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советскня Социалистических Республик(22) Заявлено 040477 (2) 2469894/18-25с присоединением заявки Йо(51)М. Кл.з Н 05 Н 7/00 Государственный комитет СССР оо делам изобретений и открытий(72) Авторы изобретения М.М.Никитин, М.Б.Моисеев и Н.И.федосеев Научно-исследовательский институт ядерной физики,электроники и автоматики при Томском политехническоминституте им. С.М.Кирова( 5 4 ) ОНДУЛЯТОр Изобретение относится к ускорительной технике и используется, в частности для генерации электронами в магнитном ондуляторе излучения любой заданной форьы спектра, которое может быть использовано в научных исследованиях и прикладных работах.Известен магнитный ондулятор, в котором параметры всех магнитных секций равны между. собой 1). Любые магнитные ондуляторы, плоские или спиральные, всегда выполняют с одинаковым размером магнитных секций или одинаковым шагом спирали - для спирального ондулятора. При этом мощ-. 15 ность ондуляторного излучения приходится на правую гармонику частоты колебаний электрона при движении в такой системе, а ширина этой спектральной линии обратно пропорциональ на числу магнитных секций. Получить заданную форму спектра ондулятора излучения в таких конструкциях принципиально невозможно. Кроме того, ось траектории движения электрона 25 в известных структурах не совпадает с осью самого ондулятора и параметры пучка частиц на входе и выходе из установки не равны между собой. Этот недостаток не позволяет устанавливать 30 такие ондуляторы в кольце циклических ускорителей или накопителей электронов.Наиболее близким техническим решением является ондулятор, содержащий магнитные секции различной длины и средства для возбуждения магнитного поля в них ( 2. В такой конструкции в общем случае можно генерировать ондуляторное излучение сплошного спектра. Длинноволновая и коротковолновая границы этого спектра определяются соответственно наибольшим и наименьшим периодом магнитного поля ондулятора.К недостаткам этого устройства относится то, что длина магнитных секций определяет только спектральный интервал излучения, а получить заданную форму этого спектра излучения невозможно, так как невозможно произвольно изменять величину магнитного поля в каких-,либо секциях такого ондулятора, ибо это приведет к срыву свободного прохожденияондулятора электроном и попаданию его на стенки ондулятора; ось траектории движения частиц не совпадает с осью магнитной системы ондулятора, при этом частицы попадают в рассеянные магнитные полячто искажает параметры ондуляторного излучения; параметры электронного пучка, координаты и направление вектора скорости на входе и выходе из устройства не совпадают, что делает невозможным использование такого ондулятора в кольце электронного синхротрона или накопителя.Целью изобретения является получение ондуляторного излучения регулируемой интенсивности. 10 где Р Это достигается тем, что в предлагаемом ондуляторе каждые четыресекции объединены в блок, причемотношение длины крайних секций блокак длине внутренних удовлтворят 5соотношениюае:я ., где е, = /н, н /,Н, - среднее значение магнитногополя внутренних секций;Й - среднее значение магнитного2поля в крайних магнитныхсекциях.На фиг. 1 и 2 схематически изображены предлагаемый ондулятор и траектория движения электрна в нем. На 25фиг. 1 обозначено: Р = 2(а + б)длина -го блока ондулятора, а иЙ - длина и среднее значение магнит 2ного поля крайних секций 1-го блока,Ь и Н, - длина и среднее значение 3 Ополя во внутренних магнитных секциях-го блока. В общем случае длинаволны-ой гармоники спектра ончдуляторного излучения равна3521) Родлина периода магнитного поля вдоль оси движения электрона;скорость продольногоодрейфа электрона в бло2ке;3 пс /Е - релятивистский фактор;Е энергия электрона,Ф угол наблюдения от осиконуса излучения. 4Мощность ондуляторного излучениясосредоточена, в основном, в первойгармонике спектра. Следовательно,при= 1,= сопкой и= 0 (наблюдение по оси конуса излучения) полу рчимР. В данном случае различныедлины волн излучения определяютсяразличными длинами периодов магнитног,поля ондулятора, т.е. различнойдлиной блоков магнитных секций Констру(акция блоков из четырех секцийпозволяет скорректировать траекторию движения электрона в каждом отдельном блоке независимо от других.Это позволяет легко набирать ондулятор иэ блоков любой длины и любого 40количества, не изменяя параметровпучка на выходе ондулятора относи тельно его входа и всегда получая совмещение оси движения электрона с осью ондулятора. При этом в каждом блоке обязательно должны выполняться указанные соотношения для длин магнитных секций в блоке и величины полей в них.С другой стороны число излучаемых фотонов в каждом блоке д сильно зависит от величины магнитного поля в секциях блока и определяется выражениемд = О 435 10 /(1+)Н, (2) где Н - среднее значение магнитногополя в блоке, Р У/с;У - скорость электрона;С - скорость света. Формула изобретения Ондулятор, содержащий магнитные секции различной длины и средства для возбуждения магнитного поля в них, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью получения ондуляторного излучения регулируемой интенсивности, каждые четыре секции объединены в блок, причем отношение Длины крайних секций блока к длине внутренних удовлетворяют соотношению а/б где 2, =/Н/ Н/,Н - среднее значение магнитного(поля внутренних секций;Й - среднее значение магнитногополя крайних магнитных секций блока.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Алферов Д.А, и др. ПрепаратВ 118, ФИАН СССР, 1975,2. Авторское свидетельство СССРо заявке Р 2320135(25, 20.08.76,о которой принято положительноерешение. п и Таким образом, при сохранении постояннбго соотношения для каждого данного блока длин магнитных секций и соотношения полей в них можно из- менять сами величины магнитных полей в секциях и тем самым изменять интенсивность излучения частиц в данном блоке, т,е. на данной длине волны, Причем в отличие от прототипа при любом изменении величины магнитных полей в секциях блока (но при определении их соотношения, укаэанном выше) основной характер движения частицы в блоке будет оставаться неизменным, т.е, электрон, проле-. тая такой ондулятор, генерирует ондуляторное излучение различной интенсивности на различных длинах волн.680597 едак сно 70/47 Тираж 889 ВНИИПИ Государственного комитет по делам изобретений и открыт 3035, Москва, Ж, Раушская наб.к 5 ПП "Патентф, г. ужгород, ул. Проектная фили Составитель Е.Громов.Фельдман Техред М, Голинка Корректор В.Бутяга юЪ ще юа е авеет