Multiturn Accelerator-Recuperator Source (MARS) er et projekt af en synkrotronstrålingskilde baseret på en multi -turn accelerator-recuperator .
Projektet med en diffraktionsbegrænset SR -kilde blev foreslået i [1] . En god beskrivelse af, hvordan kilden fungerer, er givet i artiklen [2] .
Kilden til blød (terahertz) stråling, Novosibirsk terahertz fri elektronlaser , er allerede blevet bygget [3] .
Skabelsen af tredjegenerations synkrotronstrålingskilder, såsom ESRF , APS , SPring-8 , førte til et fald i emittansen - elektronstrålens fasevolumen - til de praktisk talt opnåelige grænser på 30 nm rad.
Implementeringen af en fuldt rumligt kohærent kilde vil være mulig, hvis fasevolumenet af den optiske kilde er mindre end diffraktionsgrænsen . For røntgenstråler betyder det <10 −2 nm rad. En analyse i [4] viser for eksempel , at det er umuligt at opnå en emission på mindre end 10 −1 i en lagerring , hvilket tvinger brugen af andre strålingskilder. Et alternativ kan være lineære acceleratorer eller acceleratorer med energigenvinding.
I accelerator-recuperatorer er det muligt at kombinere fordelene ved akkumulatorer og lineære acceleratorer. Fordelene ved rekuperatoren omfatter lave tab af højenergipartikler pr. tidsenhed og følgelig lav baggrundsstråling og fravær af induceret radioaktivitet. På den anden side, som nævnt ovenfor, gør brugen af en god injektor med en emittans < 100 nm rad det muligt at opnå den nødvendige emittans < 10 −2 nm rad under acceleration til høje (5 GeV) energier på grund af adiabatisk kompression. I rekuperatorer er accelerationstiden (i størrelsesordenen ti mikrosekunder) meget kortere end strålingsdæmpningstiden i lagerringe (i størrelsesordenen millisekunder), og strålingsdæmpningen kan derfor ikke påvirke emittansen.
Lad os kort beskrive en af de strukturer, der i øjeblikket er foreslået til oprettelse. Elektronstrålen fra injektoren (5 MeV) undergår yderligere acceleration i to-trins-injektoren og passerer gennem hovedacceleratorsystemet fire gange og når en energi på 6 GeV. Dernæst passerer strålen gennem det samme acceleratorsystem i decelerationsfasen og trækkes med en energi på 5 MeV fra acceleratoren til absorberen. Accelererende og decelererende elektroner bevæger sig samtidigt på fire spor i recuperatoren. På den firesporede accelerator-recuperator er der installeret 4 ekstra lange undulatorer på 150-200 meter (antallet af pæle er ca. 10 4 ) og flere tiere på 5-20 meter lange.