Víceotáčkový akcelerátor-rekuperátorový zdroj (MARS) je projekt zdroje synchrotronového záření založeného na víceotáčkovém urychlovači-rekuperátoru .
Projekt difrakčně omezeného zdroje SR byl navržen v [1] . Dobrý popis, jak zdroj funguje, je uveden v článku [2] .
Zdroj měkkého (terahertzového) záření, novosibirský terahertzový laser s volnými elektrony , již byl postaven [3] .
Vytvoření zdrojů synchrotronového záření třetí generace, jako jsou ESRF , APS , SPring-8 , vedlo ke snížení emitance - fázového objemu elektronového paprsku - na prakticky dosažitelné hranice 30 nm rad.
Implementace plně prostorově koherentního zdroje bude možná, pokud fázový objem optického zdroje bude menší než difrakční mez . Pro rentgenové záření to znamená <10 −2 nm rad. Analýza v [4] například ukazuje, že je nemožné získat v akumulačním prstenci emitanci menší než 10 −1 , což si vynucuje použití jiných zdrojů záření. Alternativou mohou být lineární urychlovače nebo urychlovače s rekuperací energie.
U urychlovačů-rekuperátorů je možné kombinovat výhody akumulátorů a lineárních urychlovačů. Mezi výhody rekuperátoru patří nízké ztráty vysokoenergetických částic za jednotku času, a tím i nízká radiace pozadí a absence indukované radioaktivity. Na druhou stranu, jak bylo uvedeno výše, použití dobrého injektoru s emitancí < 100 nm rad umožňuje dosáhnout požadované emitance < 10 −2 nm rad při zrychlení na vysoké (5 GeV) energie díky adiabatické kompresi. U rekuperátorů je doba zrychlení (řádově deset mikrosekund) mnohem kratší než doba tlumení záření v akumulačních kruzích (řádově milisekundy), a proto útlum záření nemůže ovlivnit emisi.
Pojďme si stručně popsat jednu ze struktur aktuálně navržených k vytvoření. Elektronový paprsek z injektoru (5 MeV) prochází dodatečným zrychlením ve dvoustupňovém injektoru a čtyřikrát prochází systémem hlavního urychlovače, přičemž dosahuje energie 6 GeV. Dále paprsek prochází stejným urychlovacím systémem ve fázi zpomalování a s energií 5 MeV je extrahován z urychlovače do absorbéru. Urychlovací a zpomalovací elektrony se v rekuperátoru pohybují současně po čtyřech drahách. Na čtyřkolejném urychlovači-rekuperátoru jsou instalovány 4 extra dlouhé vlnovky o délce 150-200 metrů (počet kůlů cca 10 4 ) a několik desítek o délce 5-20 metrů.