Источник электромагнитного излучения

О П И С А Н И Е) 85490ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советскик Социалистических Республик(088.8) Опубликовано 15.0 Дата оцу бликовац 1 оиисация 72) Авторыизобретения71) Заявитель. А. Воробьев, В, В, Каплиц, Е. И. Ро и Г. И. Савельев Научно-исследовательский институт рцой физики при Томском политехнич институте им, С. М, Кирова2 Изобретение отцосцтся к получецшо потоков электромагнитного излучения и может быть использовано при создании источццков ионизирующего излучения, применяемых в радпациоццой техцологци и диагностике материалов ц изделий.В экспериментальной и технической физике широкое распространение получили источники ионизирующего электромагиитного излучения, Известен источник электромагцитцого излучения в ультрафиолетовом диапазоне, включающий источцик заряженных частиц и кристаллический сцицтиллятор, например кристаллы Ха (Сз). Возбужденный прц облучении заряжеццыми частицами сцицтиллятор испускает излучецие 11. Одцако такие источники цс позволяют получить излучение жесткого ультрафиолетового ц рецтгецовского дцапазоца, а также це позволяют регулировать частоту излучения без замены используемого кристалла,Известен способ получения рецтгсцовского излучения в лццейцых ускорителях, согласно которому ускореццый пучок электроцов направляют ца мишень, устацовлецыую па выходе ускорителя. Способ получеция рентгеновского цзлучеция заключается в том, что пучок электронов цаправляют иа монокристаллический ацод,ориентированный одним цз главных кристаллографических направлений параллельцо пучку электронов 2. Указанный способ позволяет получить излучение толь ко в рентгеновском диапазоне длцц волн,т. е, диапазон частот излучения ограцичец.Кроме того, указанные способы це позволяют создать источник квазимоцохроматического электромагццтцого излучения.10 Наиболее близким техническим решеццем к изобретению является устройство для реализации способа получецця электромагнитного излучения. Это устройство содержит источник релятивистских заряженных частиц, изогнутый моцокристалл, закрепленный ца держателе с окнами для пропускация пучка заряжеццых частиц ц электромагццтцого излучения, входной и выходной коллцматоры. Коллиматор, отбцра- оО ющий электромагцитцое излучение, устацовлец в цаправлеции, касательном к изогнутым кристаллографическцм плоскостям в точке пересечения цх с выходной поверхцостью крцсталла. В таком устройстоб ве моцокристаллическая мишень работаетв варианте с равномерны д изгибом атомцых плоскостей 131.Однако устройство обладает рядом цедостатков. Прц установлении постояцпого Зп радиуса изгиба 1 с кристаллической мишениполучается электромдгиитцос из.зучсицс, максимум которого в спектсре приходится иа частоту (,)с - .= 3,)21 с), Й 1,у", где скорость заря)кециой частицы; у = (1 - )2) в. Частоту электромагнитного излучения тогда регулируют путем простого механического измецеция ра,иуса изгиба криста.1;а лиоо здмспой 1 рис(;л,ИчссПх мишеней. Для этого в первом случае цеооходимо использовать дс)статочио сложцое препизиоциос устройство,1,1 Я дистаииион- НОГО измецс.Пия ради с)1 цз) цбд кр)1 стд 1и, устацовлсццОГО в ва(смм 11 ПОП к)ерс и пмчке ускореццых заряжсииых частиц. Кро)с того, с процессе мис)гокрдтиого изгиба кристаллической пластины значительно ухудшаются ее механические свойства п нарушается кристаллическая структура, что приведет к ухудшению рабочих параметр.н пучков получаемого эгСктрс)мап ити 0 гс) из.лучеиия. При измсцеиии расП) са изгиба мишени или при здмсис кристаллических мишеней необходимо каждый раз заново ориентировать кристаллическую м)сшець таким ооразом, чтобы пучок заряженных частиц входил по касательной к изогнутьм кристаллическим 11,10 скос 1 я) в 1 Очке выхода их иа облучдсмую 1 входцую) поверхность.Целью изобретения является уирощсцие регулирования часготь; излучения.Поставленная цель достигается тем, чтов источнике электромагнитцого излучсция, включающем источник реля пьчс Гских здряженцых частиц, изопутый моцокр(1- сталл, закреплеццый ца держателе с окнами для пропускация пучка заря)кециых частиц и электромагцитцого излучеция, моно- кристалл изогнут с перемеицым иепостоянцым) радиусом кривизны, а выходной коллиматор выполнен подвжцым с возможностью есо перемещения в диапазоне углов, предельно ограниченном касательными к изогнутым кристаллограф)гческим плоскостям в точках их исрсссчецця с вхс),.иой и выходной поверхностями моиокристалла.Принцип работы предлагаемого устройства заключается в следующем.Дви)кение рсг 5 тивистской час типы с энергией Е по искривленнымрдектори 5 м вызывает электромагиитиос излучеиие, 1 дстота которого определяется радиусом изгиба траектории ) В . 1 ля криста(са с лостояццыы радиусом ПЗГПО(1 движс)1 ис частиц происходит по равцомсрП искрцвл е и и ы м т р а е к т О р и я ) и м )1 к с 11 м)с ц с к трального распре;елеиия излучеция 1 рихо Ппся ца ., =- 2 С 1, К(ш, С ). 1 с,и моцокрцсталл изогнуть исраьчюмсри), то заряжециые частицы будут кацдлировать по траекториям псремсццого радиуса и сиск ральцос распрсделецце из.учсиия рдсшц рится, так как с кдждОГО )1 сс 1(а трсСк 1 О- рии, определяемого своим радиусом )(с, Оу 4дст исходить излучение со свопм набором частот в направлении, касательном к дац 1 иму отрезку трдекториц. С помо)цыо выхс).Поо коллиматора можцо с)гбирдть квазимош)хроматическое из,)учецие в различцьх 1 дстотц 1 х диапдз 01)дх, если устацавлш)дть колли)затс)р иод определенным углом к цдпрдвле:1 ию падения пучка части 111 )1 ОЦОКР ЦСТ)1 Л,1.)0 Нд чсре)кс пок;1 зди приццип рдбогь 1;(1(ИПцСа ЭЛСК 1 ро)дгццтого И;1,1 МЧЕПИ) ц р ит к;1 О ц с и (1 П и у ч к д,) и р Я ж с ц ц ы х 1 )1 с т и ц цсравцо)1ПО из(ицут 11) кристалло)1 ца Отрс.зкс .) и;1 м)ол сс). 3,(ссь 2 ЛО - ГО,) )0 раскрытия вьхо;цвго коллиматора. Каса(ель(1 ые (.), и О(. Огрдцичцвают диапазс)и псрсмсщецця выходного коллцматордировсдсцы к изоп)утым крцсталлограф - ческим плоскостям з (сяках цх пересе)с ии 51 с входцой ц вы;(О,сцо Повсрхцость)0КРИС Гс)ЛГД.Кристаллическую пластину кремния сд ы чис и с,д ий ) -10 З)цзпп)дют с псремеццы)1 радиусом таким 25 образом, что главные крцсталлографическцс ПГ 1скости цзГиод(отс 5 П пас)дс)0.1 ич".2скому закону У = С Х 1, где С = =1 б ем . 11 а изогнутый кристалл длиной= 4 см цдиравля)от пучок позитронов с эцерпсй Е = 100 ГэВ и угловой расходим 1 ост.ю Л) = 10рад. При таком изгибе )1 цпимдльц 113 радиус составляет К,ип= - 8 с) 1 пСцмальиы(1 р;)и) с равец Йм)кс=- 1 + 4 С Х-чд.с), С,. Соотвстствецн)И)пазои частот гецерируемого ГзлучеП)я составляет Лс = - 12 - 3) 10" с ,ля регулирования отбора излучсш)я в этом диапазоне угол установки коллиматорд измеия)от в диапазоне от 0 до 37 отцосительно направления падающего пучка дстцп. В общем случае при угле установ.кц коллиматс)рдЕиио.)учи 01 ).вазимоиохроматическое излучение заданной шстотой с). Угол раствора 50гЕколлимдторд рдвсц 2 Лй=)Рпс 1 сл)оль и)вдццс предлагаемого устрой ствд 1 ля цолу 1)сипя истоиПк)1 ПОцизирунцсго электромагицтиого излучения по сравнению с прототипом обеспечит следу Оцис црсиму(цсства: возможность упрошеция рсгу,1 ровдция астоты излучения в с)0 шцрс)ком спектра)ыив 1 диапазоне без за,;сны кр(1 стдлли цских миииисй и изгиба в 11 роцсссс рдоо 1 я; возмо)кцость упрощения Отоорд к 1)дзимсОхромдтичес(ого излучецця в сюлес широком диапазоне чдстот из,учения.854190 оса втеть Т. Владимиро Тсхрсд И, Пенико зсдактор мррскор Е. Михеева Гохфель Годпнснос Заказ 300 Изд. ЪЪ 33 Гир )яс 450 1 ИИПИ Государственного комитета ССС по делана изобретений и открыти 1303 о, Москва, )К-Зо, загшская нао., д,(5 агорская типография Упрполиграфиздата .Уособлисио.ткоиа о Формула изобретенияИсточник электромапитного излучения, включающий источник релятивистских заряженных частиц, изогнутый монокристалл, закрепленный иа держателе с окнами для пропускания пучка заряженных частиц и электромагнитного излучения, входной и выходной коллиматоры, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения регулирования частоты излучения, монокристалл изопут с переменным радиусом кривизны, а выходной коллиматор юполнен подвижным с возможностью его перемещения в диапазоне углов, ограничениом касательиьм к зог 1 хтьи к 1)сталлографическим плоскостям в точках их пересечения с входной и выходной поверхностями кристалла.5 11 сточники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент США М 3260346, кл. 250-77,10 опублик, 1966, 2. Патент США ЪЪ 3160779, кл, 313-330, опублик, 1964. 3. Заявка ЛЪ 2769085, кл. 6 21 К 1/06, 1979 (прототип).15