Australský Synchrotron
Aktuální verze stránky ještě nebyla zkontrolována zkušenými přispěvateli a může se výrazně lišit od verze recenzované 1. srpna 2018; kontroly vyžadují 3 úpravy .| Australský synchrotron | |
|---|---|
| Budova australského synchrotronu. | |
| Typ | Synchrotron |
| Účel | Zdroj SI |
| Země | Austrálie |
| Roky práce | 2007- |
| Technické specifikace | |
| Částice | elektrony |
| Energie | 3 GeV |
| Obvod/délka | 216 m |
| emisemi | 10,4 nm/1,3 pm |
| Paprskový proud | 200 mA |
| Život | 20 hodin |
| jiná informace | |
| Zeměpisné souřadnice | 37°54′50″ jižní šířky sh. 145°08′33″ východní délky e. |
| webová stránka | synchrotron.org.au |
| Mediální soubory na Wikimedia Commons | |
The Australian Synchrotron (ASP, Australian Synchrotron Project) je 3 GeV elektronový urychlovač , specializovaný zdroj rentgenového synchrotronového záření , kritická energie fotonu je 7,8 keV ( vlnová délka 0,16 nm) [1] [2] . Postaven v Melbourne , otevření se konalo 31. července 2007 [3] . Synchrotron se nachází v Claytonu, na předměstí Melbourne, na místě kina na kolech, vedle výzkumných laboratoří Telstra a přes ulici od kampusu Claytonské univerzity Monash University .
Zařízení
Urychlovací komplex australského Synchrotronu je uspořádán podle standardního schématu: elektronové dělo → lineární urychlovač → zesilovač plné energie → hlavní zásobník se zařízeními pro generování SR.
Elektronová pistole
Elektronové dělo je potřeba k vytvoření elektronového paprsku potřebného pro generování synchrotronového záření. Nejprve vlivem termionické emise emituje zahřátá kovová katoda elektrony, které jsou následně urychlovány elektrickým polem na energii 90 keV a vstupují do lineárního urychlovače .
Lineární urychlovač
Lineární urychlovač ( linac ) využívá řadu vysokofrekvenčních rezonátorů pracujících na frekvenci 3 GHz , aby urychlil elektronový paprsek na energii 100 MeV. Jeho délka je 15 metrů. Pro efektivní zrychlení musí být elektronový paprsek rozdělen do samostatných shluků. Separační proces (shlukování) se provádí na začátku lineárního urychlovače speciálními rezonátory 499,65 MHz. Linac pracuje s opakovací frekvencí 1 Hz. Podél linaku pomáhají kvadrupólové magnety soustředit elektronový paprsek.
Booster
Z lineárního urychlovače vstupuje elektronový paprsek do boosteru synchrotronu, kde zvyšuje svou energii ze 100 MeV na 3 GeV. Booster ring s obvodem 130 metrů, sestavený z FODO článků na magnetech s kombinovanými funkcemi, obsahuje jeden RF rezonátor pracující na frekvenci 499,65 MHz, který urychluje (přes mnoho otáček) elektronový paprsek.
Úložný kroužek
Nakonec urychlené elektrony dorazí do úložného prstence. Má obvod 216 metrů a skládá se ze 14 téměř stejných superperiod. Každá superperioda se skládá z přímočaré mezery a otáčky, každá otáčka obsahuje dva dipólové magnety a je vyrobena podle schématu DBA (Double Bend Achromat). Každý dipólový magnet lze použít jako zdroj synchrotronového záření a do většiny přímých sekcí lze instalovat další SR zdroje ( wigglery a undulátory ), což v konečném důsledku umožňuje vysílat synchrotronové záření současně na více než 30 uživatelských stanic. Dvě přímočaré mezery jsou obsazeny vysokofrekvenčními rezonátory 499,65 MHz s amplitudou napětí 3 MV, které kompenzují energetické ztráty elektronů zářením (více než 900 keV na otáčku).
Úložný kroužek také obsahuje mnoho kvadrupólových a šestipólových magnetů potřebných pro zaostření paprsku a korekci chromatičnosti . Životnost paprsku s proudem 200 mA je dle návrhu 20 hodin.
Vakuový systém
Elektronový paprsek se při zrychlování v boosteru, transportu v kanálu a cirkulaci v akumulačním prstenci pohybuje ve velmi vysokém vakuu . Vakuum je nezbytné, protože jakékoli srážky elektronů s molekulami plynu povedou k rychlé degradaci kvality paprsku (zvýšení emitance ) a zkrátí jeho životnost. Vakuum je dosaženo udržováním svazku v potrubním systému z nerezové oceli s mnoha nepřetržitě běžícími vývěvami . Typicky je v akumulačním prstenci udržován tlak asi 10 -8 Pa .
Řídicí systém
Každý digitální a analogový I/O kanál je spojen s databázovým záznamem ve vysoce vyladěném distribuovaném databázovém systému zvaném EPICS . Stav systému je kontrolován a řízen pomocí speciálních grafických uživatelských rozhraní spojených s určitými položkami v databázi . Řízení fyzikálně souvisejících parametrů svazku se provádí pomocí MATLABu , který také poskytuje nástroje pro analýzu dat a interakci s počítačovým modelem urychlovače.
Odkazy
Poznámky
- ↑ Synchrotrony a synchrotronové záření (nedostupný odkaz)
- ↑ The Australian Synchrotron Project Storage Ring and Injection System Overivew Archived 13 March 2016 at Wayback Machine , Proceedings EPAC 2004, ISBN 92-9083-231-2 .
- ↑ Vědci odhalí monstrózní synchrotron Archivováno 13. dubna 2009 na Wayback Machine , ABC News (Austrálie) , 31. července 2007
 V bibliografických katalozích |
|---|