Ондулятор

О П И С А Н И Е (1 ц 820640ИЗОБРЕТЕНИЯ Саво Советских Социалистических Роапуолик(51) М. Кл.3Н 05 Н 7/ с присоединением заявк Госудлрствоииый комите) Пр,иоритет СССРоо лелем изобретеи открытий 53 К 621.384,6 (088.8) Опубликовано 23.02.82. юллетень М Дата опубликования описания 23.02,82ф,а Мт-Х,2 Фг"т СЙ ц;,еде(1) Заявитель едвед М. М. Никити учно-исследовател и Томском орденордена Трудо политехническом и ьский институт ядерной фиа Октябрьской Революциивого Красного Знаменинституте им. С. М, Киро кт На пр О 54) ОН Изобретение относится к ускорительной технике и может быть использовано на накопителях заряженных частиц для генерации ондуляторного излучения круговой поляризации в необходимом интервале длин волн и использования этого излучения в работах по физике твердого тела, фотохимии, биологии и в прикладных целях,Известен магнитный ондулятор 1 П.Это устройство может удовлетворительно работать только в том случае, если через него пропускают только один электрон точно по оси установки (или электронный пучок, поперечные размеры которого пренебрежимо малы по сравнению с диаметром установки) . Однако поперечные размеры реальных пучков даже в.сильнофокусирующих синхротронах составляют несколько миллиметров. Особенно велик радиальный размер пучка по сравнению с вертикальным из-за квантовых флуктуаций синхротронного излучения частиц в ускорителе. Увеличение диаметра соленоидов приводит к искажению распределения магнитных полей внутри катушек и требует значительного увеличения мощности источников питания,Все существующие и строящиеся электронные синхротроны и накопители имеют апертуру вакуумной камеры в форме эллипса. Таковы оптимальные условия конструкции этих установок и динамики движения пучков в них, Следовательно, наименьпшй диаметр обмотки спирального ондулятора определяется наибольшей осью (радиаль ным размером) апертуры вакуумной камеры, Понятно, что помещение такого ондулятора внутрь вакуумной камеры или хотя бы частичное перекрытие ее недопустимо, так как это, как известно, приводиг к потере 0 электронного пучка уже на начальном этапе ускорения, Таким образом, КПД такой конструкции ондулятора низок, так как с увеличением диаметра обмоток требуется существенное увеличение тока, питающего 5 ондулятор, для получения требуемой вели.чины поля в области движения пучка частиц.Ондуляторы, как известно, устанавлива.ются в прямолинейные промежутки элект ронных синхротронов или накопителей, Однако обмотки спирального ондулятора обвивают вакуумную камеру промежутка со всех сторон и тем самым затрудняют использование прямолинейного промежутка для под ключения вакуумных насосов и пр. Приходится уменьшать длину ондулятора для освобождения части прямолинейного промежутка и тем самым уменьшать мощность ондуляторного излучения, которая прямо 0 пропорциональна длине ондулятора, что3опять же приводит к уменьшению общего КПД установки.Известен также ондулятор, содержащиймагнитные секции, расположенные последовательно друг за другом вдоль одной оси, каждая из которых выполнена из двух частей, повернутых одна относительно другой 121.Однако радиальный размер апертурывакуумной камеры (или, если ондулятор сам помещен в вакуум, то радиальный размер пространства, соответствующий апертуре камеры, в которой движутся электроны) ис позволяет приблизить магниты и пучку частиц в радиальном направлении и тем самым повысить КПД установки. Кроме того, невозможно использовать прямолинейный промежуток синхротрона или накопителя для других целей (например, для подключения вакуумных насосов, установки датчиков индикации и т. п.) в области, занимаемой ондулятором.Целью изобретения является повышение КПД ондулятора.Поставленная цель достигается тем, что в известном ондуляторе, содержащем магнитные секции, расположенные последовательно друг за другом вдоль одной оси, каждая из которых выполнена из двух частей, повернутых друг относительно друга, обе части магнитных секций расположены в двух параллельных друг другу и оси онду. лятора плоскостях, причем одна из одноименных частей каждой секции в каждой из плоскостей повернута вокруг оси, параллельной оси ондулятора относительно другой части на 90, и уложена симметрично относительно оси ондулятора.На фиг. 1 изображена схема ондулятора предлагаемой конструкции, Для примера, на 90 вокруг своей оси, параллельной оси установки, уложена каждая вторая часть магнитных секций, На фиг. 2 видно, что эти части магнитных секций расположены перпендикулярно другим их частям и уложены симметрично относительно продольной оси ондулятора. Все магнитные секции в этом случае расположены только с двух сторон вакуумной камеры, открывая свободный доступ к камере с двух сторон для проведения многих других работ, Полюса магнитных секций в данном случае расположены выше и ниже вакуумной камеры и поэтому радиальный размер вакуумной камеры может быть любым (это весьма существенно 4для изготовления в будущем сложных специализированных источников ондуляторного излучения). Кроме того, сами магниты могут быть любые: постоянные, электромагниты (с железом или безжелезные). Спектр ондуляторного излучения определяется периодом Т винтового магнитного поля.Устройство работает следующим образом.1 О Вдоль продольной оси ондулятора пропускают пучок электронов. В области прохождения пучка частиц в установке имеется винтовое магнитное поле, созданное в данной конструкиии, с периодом Т, Злектро ны в таком поле движутся также по винтовой траектории. Следовательно, излучение электронов получается циркулярно поляризованным. Если магнитные секции выполнены в виде электромагнитов, то простым пе.реключением тока в обмотках электромагкитов на обратный получают винтовое магнитное поле в установке обратного знака, а следовательно, и электрический вектор поля ондуляторного излучения также враща ется в противоположную сторону.Особо важное значение изобретениеимеет при установке оидулятора в прямолинейный промежуток электронных накопителей, так как позволяет генерировать ондуляторное излучение круговой поляризации в особенно интересной для исследований вакуумно-ультрафиолетовой областиспектра.35Формула изобретенияОндулятор, содержащий магнитные секции, расположенные последовательно друг за другом вдоль одной оси, каждая из кото.рых выполнена из двух частей, повернутых одна относительно другой, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения КПД ондулятора, обе части магнитных секций расположены в двух параллельных друг другу. и оси ондулятора плоскостях, причем одна из одноименных частей каждой секции в каждой из плоскостей повернута вокруг оси, параллельной оси ондулятора относительно другой части на 90, и уложена симметрично относительно оси ондулятора.Источники инфор,м ации,првнятые во вн 1 имание при аиспертизе 1. Препринт ФИАН СССР М 118, 1975.2, Авторское свидетельство СССРМ 608421, кл, Н 05 Н 7/00, 1976 (прототии).820640 Составитель Е. МедведевТсхред А. Камышникова сктор 1 Е Федорова едактор С, Титова Заказ дпнснос агорская типография Упрполпграфиздата Мособлпсполко Изд, М 110В 1.ИИГ И Государственпо делам пзобрете113035, Москва, Ж, Р Тираж 856 ого комитета СС пй и открытий ушская наб., д, 4