Wiggler

Wiggler (fra engelsk wiggle - to wiggle, bend, fidget) - en enhed til at generere synkrotronstråling i en elektronisk lagerenhed - synkrotron.

En wiggler placeret i en resonator (for eksempel to parallelle spejle af en Fabry-Perot-resonator ) er den enkleste frie elektronlaseranordning .

Nogle gange er wigglere installeret i lagerringe for at kontrollere graden af dæmpning af betatron- og synkrotronoscillationer af strålepartikler. [en]

Beskrivelse

En wiggler er en række magneter , der genererer et stærkt tværgående (normalt lodret) vekslende magnetfelt. Det kan opfattes som en sekvens af korte dipolmagneter, hvis polaritet er modsat den foregående. Wiggleren er installeret i elektronsynkrotronens retlinede mellemrum, og den ultrarelativistiske stråle passerer gennem den langs en snoet bane tæt på en sinusoide og udsender fotoner i en smal kegle langs stråleaksen.

Magneterne, hvorfra wiggleren er samlet, kan være almindelige elektromagneter, superledende eller permanente. Det typiske magnetfelt for en wiggler ved dets maksimum er op til 10 tesla . Effekten af den resulterende synkrotronstråling - op til hundreder af kW - afhænger både af strålestrømmen og af magnetfeltstyrken såvel som af antallet af wiggler-poler (fra tre til flere tiere). Det typiske bølgelængdeområde for synkrotronstråling genereret af en wiggler er fra hård ultraviolet til blød røntgenstråle , selvom der er wigglere med genererede fotonenergier op til adskillige MeV .

Teori

Driftstilstanden for wiggleren afhænger af konstanten $k:$

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

hvor er elektronladningen,

e

B

er styrken af det magnetiske felt,

l

er perioden for ændring af magnetfeltet langs aksen,

m

er elektronens masse,

c

er lysets hastighed.

Hvis det vil sige, at oscillationsamplituden er lille, og synkrotronstrålingen interfererer, er emissionsspektret snævert. Sådanne enheder kaldes undulatorer . Selve wiggleren er karakteriseret ved , dens strålingsspektrum er meget bredere, strålingen fra hver periode med elektronsvingninger tilføjes usammenhængende. $k\ll 1,$ $k\gg 1$

Se også

Gratis elektronlaser

Noter

↑ Hvad betyder wiggler . Arkiveret fra originalen den 3. september 2021. Hentet 25. december 2017.