Tłumienie promieniowania
Tłumienie promieniowania w fizyce akceleratorów jest sposobem na zmniejszenie emitancji wiązki naładowanych cząstek o dużej prędkości przez promieniowanie synchrotronowe .
Dwa główne sposoby wykorzystania tłumienia promieniowania do zmniejszenia emisji wiązki cząstek to użycie undulatorów i pierścieni tłumiących (często zawierających undulatory), oba oparte na tej samej zasadzie indukowania promieniowania synchrotronowego w celu zmniejszenia pędu cząstek, a następnie zastąpienia pęd tylko w pożądanym kierunku ruchu.
Pierścienie tłumiące
Ponieważ cząstki poruszają się po orbicie zamkniętej, przyspieszenie poprzeczne powoduje, że emitują one promieniowanie synchrotronowe , zmniejszając w ten sposób rozmiar ich wektorów pędu (w stosunku do orbity projektowej) bez zmiany ich orientacji (pomijając na razie efekty kwantowe ). W kierunku wzdłużnym utrata impulsu cząstki spowodowana promieniowaniem jest zastępowana przez sekcje przyspieszające ( wnęki RF ), które są instalowane na ścieżce wiązki, tak że równowaga osiągana jest przy projektowej energii akceleratora. Ponieważ nie dzieje się to w kierunku poprzecznym, gdzie emisyjność wiązki jest zwiększana jedynie przez kwantyzację strat promieniowania (efekty kwantowe), poprzeczna równowagowa emitancja wiązki cząstek będzie mniejsza przy dużych stratach promieniowania w porównaniu z małymi stratami promieniowania .
Ponieważ duże krzywizny orbity (małe promienie krzywizny) zwiększają emisję promieniowania synchrotronowego, pierścienie tłumiące są często małe. Jeśli potrzebne są długie belki z wieloma wiązkami cząstek do wypełnienia większego pierścienia akumulacyjnego , pierścień tłumiący można przedłużyć długimi odcinkami prostymi.
Undulatory i wigglery
Gdy wymagane jest szybsze tłumienie niż mogą być zapewnione przez zwoje charakterystyczne dla pierścienia tłumiącego, często dodaje się magnesy undulatora lub wigglera , aby wywołać więcej promieniowania synchrotronowego. Są to urządzenia z okresowymi polami magnetycznymi, które powodują poprzeczne oscylacje cząstek, co odpowiada wielu małym, ciasnym zakrętom. Działają one na tej samej zasadzie, co pierścienie tłumiące, a ta oscylacja powoduje, że naładowane cząstki emitują promieniowanie synchrotronowe.
Wiele małych obrotów w undulatorze ma tę zaletę, że stożek promieniowania synchrotronowego jest skierowany w jednym kierunku, do przodu. Jest to łatwiejsze do osłonięcia niż szeroki wachlarz wytwarzany przez duży obrót.
Zobacz też
Linki zewnętrzne
- Strona główna pierścieni tłumiących SLAC , zawierająca nietechniczny opis pierścieni tłumiących w SLAC .
- Studies Pertaining to a Small Damping Ring for the International Linear Collider , raport opisujący ograniczenia dotyczące minimalnego rozmiaru pierścienia tłumiącego.