Вигглер

Электромонтаж Ремонт и отделка Укладка напольных покрытий, теплые полы Тепловодоснабжение

Вигглер

16.12.2020

Вигглер (от англ. wiggle — вихлять, изгибаться, ёрзать) — устройство для генерации синхротронного излучения в электронном накопителе-синхротроне.

Вигглер, помещённый в резонатор (например, два параллельных зеркала резонатора Фабри — Перо), — простейшее устройство лазера на свободных электронах.

Иногда вигглеры устанавливают в накопители для управления степенью затухания бетатронных и синхротронных колебаний частиц пучка.

Описание

Вигглер представляет собой магнит, создающий сильное поперечное (как правило, вертикальное) знакопеременное магнитное поле. Его можно представить себе как последовательность коротких дипольных магнитов, полярность каждого следующего из которых противоположна предыдущему. Вигглер устанавливается в прямолинейный промежуток электронного синхротрона, и ультрарелятивистский пучок проходит в нём по извилистой траектории, близкой к синусоиде, излучая фотоны в узкий конус вдоль оси пучка.

Магниты, из которых собран вигглер, могут быть обычными электромагнитами, сверхпроводящими, либо постоянными. Типичное магнитное поле вигглера — до 10 тесла. Мощность получаемого синхротронного излучения — до сотен кВт — зависит как от тока пучка, так и от поля, а также от количества полюсов вигглера (от трёх до нескольких десятков). Типичный диапазон длин волн синхротронного излучения, генерируемого вигглером, — от жёсткого ультрафиолета до мягкого рентгена, хотя существуют вигглеры с энергией генерируемых квантов до нескольких МэВ.

Теория

Режим работы вигглера зависит от постоянной

k = e B l 2 π m c , {displaystyle k={frac {eBl}{2pi mc}},}

где e — заряд электрона, B — магнитное поле, l — период изменения магнитного поля вдоль оси, m — масса электрона, c — скорость света.

Если k ≪ 1 {displaystyle kll 1} , амплитуда осцилляций мала, и синхротронное излучение интерферирует, спектр излучения узкий. Такого рода устройства называют ондуляторами. Собственно вигглер характеризуется k ≫ 1 {displaystyle kgg 1} , спектр его излучения значительно шире, излучение от каждого периода колебаний складывается некогерентно.

См.также

Лазер на свободных электронах


Имя:*
E-Mail:
Комментарий: