Wiggler

Wiggler (z anglického wiggle - vrtět se, ohýbat se, ošívat se) - zařízení pro generování synchrotronového záření v elektronickém paměťovém zařízení - synchrotron.

Wiggler umístěný v rezonátoru (například dvě paralelní zrcadla Fabryho-Perotova rezonátoru ) je nejjednodušší laserové zařízení s volnými elektrony .

Někdy jsou v úložných prstencích instalovány wigglery pro řízení stupně zeslabení betatronových a synchrotronových oscilací částic paprsku. [jeden]

Popis

Wiggler je pole magnetů , které generuje silné příčné (obvykle vertikální) střídavé magnetické pole. Lze si to představit jako posloupnost krátkých dipólových magnetů, přičemž polarita každého z nich je opačná než u předchozího. Wiggler je instalován v přímočaré mezeře elektronového synchrotronu a ultrarelativistický paprsek jím prochází po trajektorii vinutí v blízkosti sinusoidy a emituje fotony do úzkého kužele podél osy paprsku.

Magnety, ze kterých je wiggler sestaven, mohou být běžné elektromagnety, supravodivé nebo permanentní. Typické magnetické pole wigglera v jeho maximech je až 10 tesla . Výkon výsledného synchrotronového záření - až stovky kW - závisí jak na proudu paprsku, tak na síle magnetického pole a také na počtu kolísavých pólů (od tří do několika desítek). Typický rozsah vlnových délek synchrotronového záření generovaného wigglerem je od tvrdého ultrafialového k měkkému rentgenovému záření , ačkoli existují wigglery s generovanými energiemi fotonů až do několika MeV .

Teorie

Provozní režim wiggleru závisí na konstantě $k:$

k={\frac {eBl}{2\pi mc)),

kde je elektronový náboj,

E

B

je síla magnetického pole,

l

je perioda změny magnetického pole podél osy,

m

je hmotnost elektronu,

C

je rychlost světla.

Pokud ano, amplituda oscilace je malá a synchrotronové záření ruší, emisní spektrum je úzké. Taková zařízení se nazývají undulátory . Samotný wiggler se vyznačuje , jeho spektrum záření je mnohem širší, záření z každé periody oscilací elektronů je sčítáno nekoherentně. $k\ll 1,$ $k\gg 1$

Viz také

Volný elektronový laser

Poznámky

↑ Co znamená wiggler . Archivováno z originálu 3. září 2021. Staženo 25. prosince 2017.