Устройство для вывода синхротронного излучения из ускорителя или накопителя заряженных частиц

 

Использование: в ускорительной технике. Сущность изобретения:канал для вывода синхротронного излучения выполнен в виде короба 1, через который проходит все излучение, геометрия которого определяется длиной и радиусом траектории пучка релятивистких электронов в поворотном магните 5 накопителя. К заглушке 11 короба вакуумплотно присоединены вакуумированные трубчатые участки 10, заканчивающиеся в месте размещения реципиентов с выводными бериллиевыми окнами 14 или фланцами 15 для подсоединения к вакуумплотным объемам. В месте размещения заглушки короба и в вакуумированных трубчатых участках размещены фокусирующие системы 7,16 с юстировочными 17, 18 , основанные на малоугловом отражении рентгеновского излучения от поверхности. 1 ил.

Изобретение относится к ускорительной технике, например к устройствам каналов, предназначенных для вывода синхротронного излучения (СИ) в рентгеновском диапазоне из ускорителя или накопителя заряженных частиц.

Известно устройство для вывода СИ из ускорителя или накопителя электронов, в котором основным элементом является вакуумированный светопровод с осью, выставляемой по касательной к орбите электрона [1].

Недостатком известного устройства является малая эффективность использования СИ, полная геометрия которого определяется длиной и радиусом траектории пучка электронов в поворотном магните накопителя.

Ближайшим к изобретению является устройство для вывода СИ, например, в рентгеновском диапазоне, содержащее вакуумно-плотный выводной патрубок с окном из бериллия [2].

Недостатком известного устройства является низкая эффективность использования излучения, полная геометрия которого определяется длиной и радиусом траектории пучка релятивистских электронов в поворотном магните накопителя, при этом в районе расположения одного поворотного магнита может быть установлено, как правило, не более трех каналов.

Целью изобретения является повышение интенсивности и расширение функциональных возможностей за счет формирования потоков излучения различной плотности и формы сечения.

Цель достигается тем, что в устройстве для вывода СИ из ускорителя или накопителя заряженных частиц, содержащем вакуумно-плотный выводной патрубок с окном, выводной патрубок выполнен в виде короба, установленного с возможностью прохождения через него излучения из зоны всего поворотного магнита, наружная стенка патрубка выполнена по линии, параллельной касательной к орбите пучка в точке входа заряженных частиц в магнит, а внутренняя стенка выполнена по линии параллельно к касательной в точке выхода пучка заряженных частиц из магнита, при этом в коробе расположена система из n рентгенооптических капилляров, выполненная с возможностью сбора синхронного излучения с последующим получением остро сфокусированных и параллельных пучков излучения.

На чертеже схематично изображено устройство для вывода СИ.

Канал для вывода СИ содержит выводной патрубок в виде короба 1, который прикреплен к камере накопителя 2 так, что охватывает все излучение 3, испускаемое на участке 4 траектории электронов в поворотном магните 5. Вертикальные стенки 6 короба выполнены таким обpазом, что наружная по линии, параллельной к касательной в точке входа пучка заряженных частиц в магнит, а внутренняя по линии параллельно к касательной в точке выхода пучка заряженных частиц из магнита. Все излучение поступает в фокусирующую систему 7, формирующую СИ в параллельные пучки 8 и остросфокусированный пучок 9, проходящие по вакуумированным трубчатым участкам 10, соединенным с заглушкой 11 короба. Трубчатые участки проходят через защиту накопителя 12 и заканчиваются в месте размещения реципиентов 13 с бериллиевыми окнами 14 или фланцами 15 для подсоединения к вакуумным объемам у реципиентов. В трубчатых участках 10 возможно размещение своих фокусирующих или изменяющих направление СИ систем 16. Фокусирующие системы 7, 16 снабжены юстировочными устройствами 17, 18. Фокусирующие системы 7 и 16 выполнены из n рентгенооптических капилляров.

Устройство для вывода СИ работает следующим образом.

При работающем накопителе все излучение 3, обусловленное поворотом релятивистских электронов (или любых заряженных частиц) в магните 5 на участке 4, проходит через короб 1, фокусируется системами 7 и 16, изменяя направление, форму сечения, плотность и другие параметры СИ в месте входа в реципиенты. Сформированные пучки СИ проходят по вакуумированным трубчатым участкам 10 и попадают в реципиенты 13 либо через бериллиевые окна 14, либо входят непосредственно в вакуумные объемы реципиентов посредством присоединения последних через фланцы 15. Юстировочные устройства 17, 18 обеспечивают согласования центра пятна излучения с выходной щелью в реципиенте.

Устройство позволяет использовать все излучение, выведенное из ускорителя или накопителя.

Расходящее излучение может быть преобразовано в параллельное, причем расходимость выходного пучка по сравнению с начальной расходимостью уменьшается на два порядка, а применяя поворотную линзу, можно завернуть параллельный пучок на заданный угол.

Устройство для вывода СИ обеспечивает полное использование всего излучения, что повышает интенсивность, позволяет формировать поток излучения различной плотности и формы сечения.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫВОДА СИНХРОТРОННОГО ИЗЛУЧЕНИЯ ИЗ УСКОРИТЕЛЯ ИЛИ НАКОПИТЕЛЯ ЗАРЯЖЕННЫХ ЧАСТИЦ, содержащее вакуумно-плотный выводной патрубок с окном, отличающееся тем, что, с целью повышения интенсивности и расширения функциональных возможностей за счет формирования потоков излучения различной плотности и формы сечения, выводной патрубок выполнен в виде короба, установленного с возможностью прохождения через него излучения из зоны всего поворотного магнита, наружная стенка патрубка выполнена по линии, параллельной касательной к орбите пучка в точке входа заряженных частиц в магнит, а внутренняя стенка выполнена по линии, параллельной касательной в точке выхода пучка заряженных частиц из магнита, при этом в коробе расположена система из n рентгенооптических капилляров, выполненная с возможностью сбора синхронного излучения с последующим получением остросфокусированных и параллельных пучков излучения.

РИСУНКИ

Рисунок 1