Способ генерации синхронного излучения и устройство для его осуществления

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН О 10489 4(51) Н 05 Н 13/О ОЛИСАНИЕ ИЭОБРЕТК АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ ическии инст Шорин о Всесоюзного ям заряженных 1973, том, 1,ада Всесоюзногоям заряженн1973, том. ых1,ИНХРОТРОННОГОДЛЯ ЕГО ОСУимимпуль. в веду . воз- армони ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ(71) Ордена Ленина фитут им. П.Н. Лебедева(57) 1. Способ генераций синхротронного излучения, включающий ускорение электронов в слабофокусирующем синхротроне, удержание ускоренных электронов на энергии генерации путем формирования в магнитном поле синхротрона участка постоянного во времени ведущего магнитного поля, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью уменьшения длительности импульсов синхротронного излучения, показатель ведущего магнитного поля на вр удержания ускоренных электроно пульсно уменьшают, а на фронте са уменьшения показателя спада щем магнитном поле импульсно буждается вторая азимутальная ка.его квадратичной нелинейнос1048915 1 О 20 2. Устройство для осуществления способа по п. 1, содержащее слабофокусирующий синхротрон с секторным электромагнитом, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что в него введена группа дополнительных витков регулирования показателя спада магнитного поля и группа дополнительных витков возбуждения второй азимутальной гармоники квадратичной нелинейности магнитного поля, витки обеих групп подключены к импульсным источникам питания, при этом первая группа дополнительных витков расположена на центральном 1Изобретение относится к ускорительной технике и может быть использовано для генерации пучков син/хротронного излучения, предназначаемыхдля спектроскопии с временным разрешением.Известен способ генерации синхротронного излучения 1, включающийускорение электронов в синхротронеи воздействие на них возмущенныммагнитным полем на локальном участке орбиты,Согласно известному способу генерация синхронного излучения осуществляется преимущественно в зоне локального возмущения магнитного поля,что позволяет получить поток направленного излучения высокой интенсивности,Недостатком известного способаявляется недостаточно малая длительность импульсов измерения, что ограничивает его использование для спектроскопии с временным назначением,Наиболее близким к изобретениюявляется способ генерации синхротронного излучения 2, включающий ускорение электронов в слабофокусирующемсинхротроне, удержание ускоренныхэлектронов на энергии генерации путем формирования в магнитном циклесинхротрона участка постоянного вовремени ведущего магнитного поля.Согласно известному способу, послезавершения ускорения электронов в участке полюсов электромагнита син,Р хротрона и замыкается через компенсирующие витки, которые охватывают ярма электромагнита, а витки второй группы размещены на внутреннем и внешнем краях полюсов электромагнита симметрично относительно его меди- анной плоскости и эти витки на про" тиволежащих полюсах в каждом секторе электромагнита подключены к импульсным источникам питания согласно друг с другом, а в соседних секторах электромагнита содииаковых сторонот меди" анной плоскости- встречнодруг другуф течение периода нарастания во времени магнитного поля в синхротроне устанавливается постоянное во времени ведущее магнитное поле, и в течение этого времени осуществляется вывод синхротронного излучения, на облучаемые объекты.Недостатком известного способа является недостаточно малая длительность импульсов излучения, что ограничивает воэможности исследований по спектроскопии с временным раз-, решением, так как удлиняются сроки выполнения работ, снижается точность проводимых измерений, ограничивается класс веществ, подлежащих исследованию.Целью изобретения является устранение указанного недостатка, т.е, уменьшение длительности импульсов синхротронного излучения.Поставленная цель достигается тем, что по способу генерации синхротронного излучения, включающему ускорение электронов в слабофокусирующем синхротроне, удержание ускоренных электронов на энергии генерации путем формирования в магнитном поле синхротрона участка постоянного во времени ведущего магнитного поля, показатель спада ведущего магнитного поля на время удержания ускоренных электронов импульсно уменьшают, а на фронте импульсного уменьшения показателя спада в ведущем магнитном поле им1 О 20 пульсно возбуждается вторая азимутальная гармоника его квадратичной нелинейности.Известно устройство для генерации синхротронного излучения 1, содер жащее секторный слабофокусирующий синхротрон с оптическим каналом вывода излучения, направленным в зону локального возмущения магнитного поля.Наиболее близким к изобретению является устройство для генерации синхротронного излучения 2 3, содержащее слабофокусирующий синхротрон с секторным электромагнитом. В устройстве 15 вывод синхротронного излучения на облучаемые объекты осуществляется после завершения процесса ускорения и установления постоянного во времени ведущего магнитного поля.Недостатком известных устройств является недостаточно малая длительность импульсов синхротронного излучения.Целью изобретения является уменьшение длительности импульсов синхротронного излучения.Поставленная цель достигается тем, что в устройство для генерации синхротронного излучения, содержащее слабо фокусирующий синхротрон с секторным электромагнитом, введена группа до. - полнительных витков регулирования показателя спада магнитного поля и группа дополнительных витков возбуждения второй азимутальной гармоники квадратичной нелинейности магнитного поля, витки обеих групп подключены к импульсным источникам питания. При этом первая группа дополнительных 40 витков расположена на центральном участке полюсов электромагнита синхротрона и замыкается через компенсирующие витки, которые охватывают ярма электромагнита, а витки второй 45 группы размещены на внутреннем и внешнем краях полюсов электромагнита симметрично относительно его медианной плоскости, и эти витки на противоположных полюсах в каждом 50 секторе электромагнита подключены к импульсным источникам питания согласно друг с другом, а в соседних секторах электромагнита с одинаковых сторон от медианной плоскости - 55 встречно друг с другом. На фиг. 1 схематически изображенопредлагаемое устройство в диаметральном сечении вертикальной плоскостьюодного из круговых секторов синхротрона, на фиг. 2 - зависимость длительности 7 импульсов генерируемогоэлектромагнитного излучения от показателя и спада магнитного поля дляпараметров синхротрона с энергией0,6 ГэВ; на фиг. 3 - зависимостьпотерь М интенсивности сгустка,от величины тока 1 в обмотке квадратичнойнелинейности, полученная при испытании предлагаемого устройства.На фиг. 1 приняты следующие обозначения: 0 - центр рабочей областисинхротрона, полюса 1 электромагнитасинхротрона, область 2 размещенияобмотки квадратичной нелинейности,область 3 размещения рабочих витковобмотки регулирования показателя спада магнитного поля, вакуумная камера 4 синхротрона, медианная плоскостьсинхротрона изображена горизонтальной осевой линией 5,Из графика (и) на фиг. 2 следует,что уменьшение величины показателяполя обеспечивает получение импульсов излучения меньшей длительности,а из графика К на фиг. 3 следует,что потери интенсивности электронного сгустка могут быть полностью устранены при определенной величине тока в обмотке квадратичной нелинейности. Это достигается тем, что амплитуда и фаза второй азимутальной гармоники устанавливаются по эффекту устранения потерь интенсивности сгустка, возникающих при резонансе ЗЦ=2, где Ц - частота радиальных бетатронных колебаний. Кроме того, уменьшение величины показателя Ь в процессе удержания электронов на рабочей энергии сопровождается увеличением времени жизни ускоренного сгустка, что в синхротронах с плоской вершиной магнитного цикла большой длительности позволит увеличить интенсивность пучков тормозного и синхротронного излучения, снизить мощность и упростить конструкцию ускоряющей высокочастотной системы, а также осла-. бить требования к стабильности ускоряющего напряжения.1048975 СоставительТехред СЛигунова Корректор Т. актор Л. Утехин Заказ Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектн Тираж НИИПИ Государственно по делам изобретени 035, Иосква, Ж, Р 3 Подписнокомитета СССРи открытийшская наб д, 4/5