Ондулятор

 

Союз Советскик

Социалистических

Республик

ОПИС Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

<ц608421

К АВТОРСКОМУ СВИ ТЕЛЬСТВУ (d1) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 261076 (2! ) 2415151/18-25 с присоединением заявки Йо(23) ПриоритетОпубликовано 070881.6lollho &2g

Дата опубликования описания 070881 (531м. кл.з

Н 05 Н 7/00

Государственнмй комнтет

СССР по делам нзобретеннй и открытнй (53) УДК 621.. 384. .6(088.8) P2) Авторы изобретения

М.М. Никитин и В.Я. Эпп

Научно-исследовательский институт ядерной физики, электроники и автоматики при Томском политехническом институте им. С.И. Кирова (71) 3 а яв ит ель (54) ОНДУЛЯТОР

Изобретение относится к ускорительной технике и может быть использовано на накопителях заряженных частиц для генерации ондуляторного излучения любого вида и степени поляризации в необходимом интервале длин волн и использовании этого излучения в работах по физике. твердого тела, фотохимии, биологии и в 1О прикладных целях.

Известный магнитный ондулятор состоит иэ двух соосных цилиндрических катушек (1 ). Каждая катушка состоит из двух соленоидов с равномерным одинаковым шагом намотки, противоположным направлением токов и смещенных между собой по оси ондулятора на половину шага намотки. Про« водники соленоида первой катушки образуют левую винтовую линию, а 2О проводники в соленоиде второй катушки — правую. Токи в обоих катушках неэависиьые.

Однако этот ондулятор имеет следующие недостатки. При получении поляризованного излучения устройство может удовлетворительнЬ работать только в том случае, если через него пропускают только один электрон точно по оси установки (или электрон- ЗО ный пучок, поперечные размеры котб= .рого пренебрежимо малы с диаметром установки). В то время, как поперечйые размеры реальных пучков в снльнофокусирующих сннхротронах составсаяют несколько миллиметров, а в слабофокусирующих - даже десятки ьжллиметров. Особенно велик радиальный размер пучка, по оравнению с вертикальным, из-эа квантовых флуктуаций синхротронного излучения частиц в ускорителе. A увеличение диаметра соленоидов приводит к искажению распределения магнитных полей внутри катушек и тре< ует значительного увеличения мощности-источников питания.

Сильная радиальная неоднородность магнитного поля в секции (при одновременном включении обеих катушек) также приводит ч разбросу электронов в пучке, так как получаются полюса с очень малым радиусом вогнутости.

Трудность точного подбора токов в лево-и правовинтовой обмотках, так как они имеют разные диаметры.

Требуется тщательная опытная подгонка с магнитными измерениями.

Наиболее близким к предлагаемому является плоский магнитный ондулятор, содержащий магнитные секции, 60

8421

Формула изобретения,/

4Ф расположенные на;пути электронного пучка (21.

Ондулятор состоит из магнитных секций, создающих знакопеременное магнитное поле вдоль оси установки.

Электронный пучок, пролегая s такой системе, генерирует линейно поляризованное излучение. Магнитное поле в каждой секции однородно в радиальном направлении (в области, занимаемой пучком), электроны поперечйого сечения пучка имеют одинаковые условия движения вдоль магнитной секции и одновременно переходят иэ секции в секцию.

Однако такой ондулятор имеет недостаток — невозможность генерации электронами других видов поляризации ондуляторного излучения, кроме линейной, т.к. траектории движения частиц электронного пучка лежат в плоскости, параллельной полюсам системы.

Целью изобретения является получение ондуляторного излучения различной поляризации. Это достигается тем, что магнитные секции выполнены в виде двух одинаковых частей, причем одна из одноименных частей каждой секции повернута вокруг продольной оси на одинаковый угол в одну сторону относительно другой части.

На чертеже схематично изображено устройство ондулятора.

Устройство работает следующим образом. При угле поворота 0 одной половины каждой магнитной секции относительно ее другой половины Ъокруг продольной оси — обыкновенный плоский магнитный ондулятор (см. фиг. 1 а). Все электроны пучка движутся в плоскости, параллельной полюсам системы. Излучение электронов линейно поляризованное (см. фиг.1б), При угле поворота 190 (см. фиг. 1в) получаем право-или левовинтовое магнитное поле вдоль осй системы электроны пучка движутся по правоили левовинтовой траектории. При этом излучение электронов. по оси конуса излучения — право-или левоциркулярной поляризации (см.фиг. 1 r).

При установке угла поворота в пределах от 0 до 190 получаем промежуточные значения степени эллиптической поляризации правого или левого вращения вектора поляризации.

При этом следует отметить, что в любом случае спектр ондуляторного излучения остается неизменным, т.к. период магнитного поля Т не изменяется, а геометрические и элек0 трические параметры обеих половин каждой магнитной секции равны между собой. Сами же магнитные секции могут -отличаться друг от друга.

Особо важное значение предлага емое изобретение имеет при устаноаке

15 ондулятора в прямолинейный промежуток электронных накопителей, поскольку позволяет генерировать ондуляторное излучение с регулируемой поляризацией в особе но интересной для

Я0 исследований вакуумноультрафиолетовой области спектра, что позволяет полнее использовать это уникальное излучение в экспериментальных по физике твердого тела, фотохимии, биологии и в прикладных работах.

Ондулятор, содержащий магнитные секции, расположенные на пути электронного пучка, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью получения различного вида поляризации ондуляторного излучения, магнитные секции выполнены в виде двух одинаковых частей, причем одна из одноименных частей каждой секции повернута вокруг продольной оси на одинаковый угол в одну сторону относительно

46 другой части.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Алферов Д.Ф., Башмаков Ю.A. и Бессонов Е. Г. Генерация циркулярно-поляризованного электромагнитного излучения. Предринт Р 118

ФИАН СССР, 1975.

2. Никитин М.N. и Медведев A.Ф.

Известия вузов, Физика, Р 8, 85, 1975.

608421 и м 3 3 и м g g м

Составитель Е. Медведез

Редактор О. Юркова Техред T. Маточка Корректор Л. Иван, Заказ 5814/43 Тираж 889 Подлисное

BHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. ужгород, ул. Проектная, 4