Способ получения электромагнитного излучения

Своз Соеетскнх Социалистических Республик(45) Дата опубликования описания 15.04.82 1) М Кл з 6 21 К 1/06 Н 05 Н 7/12Государстненный комнте етенн ео делам 3) УДК 537,531;С. А, Воробьев, Е, И, Розум и А, М, Тара 1) Заявитель Научно-исследовательский институт ядерной физи при Томском политехническом институте им, С. М. К ОЛУЧЕНИЯОГО ИЗЛУЧЕНИЯ(54) СПОСОЛ ЕКТРОМАГН И злучения а, определяетс женной частицы У и ради кристалла Я согласно вы ма спектра скоростью за уоом рзн ражению з/ 1 Я - 1 уз 2 )8 1,с с - 31 и/се и о упрощечения и Изобретение относится к получению ионизирующего электромагнитного излучения, может быть использовано при создании источников жесткого ультрафиолетового и рентгеновского излучения, применяющихся в радиационной физике и техн ке для облучения материалов и объекПо основному авт. св.758933 известен способ получения электромагнитного излучения, при котором используют изогнутый кристалл в качестве мишени, Пучок заряженных релятивистских частиц направляют на него по иасательной к изо.нутым кристаллографическим плоскостям в точке выхода их на облучаемую поверх ность и отбирают ионизирующее электромагнитное излучение за мишенью в направлениях, касательных к этим же изогнутым крисваллографическим плоскостям в точке пересечения их с противоположной поверхностью кристалла. С помощью указанного способа добиваются расширения диапазона частот и увеличения интенсивности получаемого квазимонохроматического излучения 11.При этом способе во многих случаях затруднительно осуществлять регулирование частоты излучения. Частота максимуТаким образом, частоту электромагнитного го излучения возможно регулировать илипутем механического изменения радиуса изгиба кристалла при постоянной энергии, либо изменением энергии заряженных частиц при постоянном радиусе изгиба. Ме ханическое изменение радиуса изгиба кристалла требует использования довольно сложных и прецизионных устройств для его реализации. Кроме того, многократное механическое изгибание кристалла может 20 нарушать его кристаллическую структуру,что приведет к уменьшению интенсивности получаемого электромагнитного излучения н уменьшению эффективности данного способа, Регулирование частоты электро 25 магнитного излучения путем измененияэнергии, каналируемых заряженных частиц ограничено параметрами используемых ускорительных установок.Целью изобретения является30 ние регулирования частоты излу10 15 "0 25 30 35 40 45 50 расширение диапазона регулируемых;астот.Это достигается тем, что по предлагаемому способу получения электромагнитного излучения изменяют угол падения заряженных частиц на мишень путем поворота монокристалли 1 ческой мишени так, что угол между образующей цилиндрической поверхности мишени и направлением пучка заряженных частиц изменяется о г О до л/2.Положительно заряженные частицы, например позитроны, имеют значительно большие длины каналирования по сравнению с электронами и могут с большей эффективностью быть использованы .-,ля получения квазисинхротроннопо электромагнитного излучения при каналировании в изогнутых монокристаллах, На фиг.показано сечение монокристаллической мишени плоскостью ХОЯ; на фиг, 2 - общий вид мишени.Пучок релятивистских позитронов Р направляю. по касательиоГ (на фиг. 1) к изогнутым кристаллографическим плоскостям монокристалла кремния в точке выхода их на облучаемую поверхность в пределах критического угла каналирования ф= (Л е/др Е) - /, где дрмежплос. костное расстояние, Л - атомный номер кристалла, Минимальный радиус кривизны изгиба кристалла, для которого еще возможен эффект каналирования, составо ляет Р.=Ег/р/2У 0, где Н =2,0 А для (001) плоскостей кремния, Ь, =50, эВ - максимальная величина усредненного потенциала (001) атомной плоскости крем ния, При та.ких условиях пучок заряэкенных частиц захватывается в режим каналирования и движется вдоль этих изогнутых кристаллографических плоскостей. Движение по искривленной траектории приводит к отклонению на угол а= /Я выходящего из кристалла Р, пучка поэитронов, где / - длина кристалла, и сопровождается электромагнитным излучением. Например, для энергии позитронов .Е=10 ГэВ и радиуоа кривизны кристалла й = 10 см частота максимума электромагнитного излучения в, = 10 д см- ле. жит в области рентгеновского излучения. Угол изменения траектории пучка частиц можно регулировать путем поворота изогнутого монокристалла вокруг оси ОХ (фиг. 2) таким образом, что угол между образующей цилиндрической поверхности и направлением пучка Р будет изменяться в пределах от О до л/2. При этом происходит эффективное изменение радиуса кривизны по закону г = 1 з 1 п : агс сов/созЦ+ з 1 п-"; соз )-. Тогда, в нашем примере, для каналируемых в плоскости (001) кремния позитронов с энергией Е=10 ГэВ частоту максимума спектра излучения можно регулиро вать от величины а, =10 см -вплоть до о, = 10" см вдля реальной величины =30, т. е. ретулирование от рентгеновского до оптического диапазона. Нижняя граница угла =30 ограничена большим эффектом отражения падающего пучка от мишени при скользящем падении. Однако в случае необходимости получения очень мягкого электромагнитного излучения возможно поворачивать кри. сталл вплоть до величин, близких к :.=0,Использование предлагаемого способа получения источника электромагнитного излучения по сравнению с прототипом обеспечит следующие преимущества; возможность регулирования частоты получаемого излучения без изменения радиуса изгиба кристалла, что значительно упрощает регулировку; расширение диапазона регулирования частоты электромагнитного излучения. Формула изобретения Способ получения электромагнитного излучения по авт. св. М 0 758933, о тл ич аю щи йс я тем, что, с целью упрощения регулирования частоты излучения и расширения диапазона регулируемых частот, изменяют угол падения заряженных частиц а мишень путем поворота монокристаллической мишени так, что угол между образующей цилиндрической поверхности мишени и направлением пучка заряженных частиц изменяется от 0 до л/2. Источник информации, принятый во внимание при экспертизе:1. Авторское свидетельство Ло 758933, кл, б 21 К 1/06, 1979 (прототип),869496 иг,Составитель Т, ВладимироваРедактор И, Гохфельд Техред И, Пенчко Корректор И. Осиповская3 аказ 361/272 Изд. Мз 130 Тираж 450 ПодписноеПО Поиск Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж.35, Раушская наб., д. 4/5 Тип. Харьк. фил. пред. Патент