Tlumení záření - Radiation damping
Radiační tlumení v urychlovače fyzice je způsob, jak snížit emisivitu paprsku o vysoké rychlosti se svazkem nabitých částic podle synchrotronové záření .
Dva hlavní způsoby použití tlumení záření ke snížení vyzařování svazku částic jsou použití undulatorů a tlumících prstenců (často obsahujících undulators), přičemž oba se spoléhají na stejný princip indukce synchrotronového záření ke snížení hybnosti částic a poté nahrazují hybnost pouze v požadovaném směru pohybu.
Tlumicí kroužky
Vzhledem k tomu, že se částice pohybují na uzavřené oběžné dráze, boční zrychlení způsobí, že emitují synchrotronové záření , čímž se zmenší velikost jejich hybných vektorů (vzhledem k konstrukční oběžné dráze), aniž by se změnila jejich orientace (ignoruje kvantové efekty pro daný okamžik). V podélném směru je ztráta impulsu částic v důsledku záření nahrazena zrychlujícími se úseky ( vysokofrekvenčními dutinami ), které jsou instalovány v dráze paprsku tak, aby bylo dosaženo rovnováhy při konstrukční energii urychlovače. Jelikož se to neděje v příčném směru, kde se emisivita svazku zvyšuje pouze kvantizací ztrát záření (kvantové efekty), bude příčná rovnovážná vyzařování svazku částic menší s velkými ztrátami záření ve srovnání s malými ztrátami záření .
Vzhledem k tomu, vysoké oběžné dráze zakřivení (nízká poloměry zakřivení), ke zvýšení emise synchrotronové záření, tlumicí kroužky jsou často malé. Pokud jsou k vyplnění většího úložného prstence zapotřebí dlouhé paprsky s mnoha svazky částic , může být tlumicí prstenec prodloužen o dlouhé rovné části.
Undulators a wigglers
Je-li požadováno rychlejší tlumení, než jaké lze dosáhnout otáčkami inherentními v tlumicím kroužku, je běžné přidat vlnovcové nebo vlnité magnety, které indukují více synchrotronového záření. Jedná se o zařízení s periodickými magnetickými poli, která způsobují příčné oscilace částic, což odpovídá mnoha malým těsným otáčkám. Pracují na stejném principu jako tlumicí prstence a tato oscilace způsobuje, že nabité částice emitují synchrotronové záření.
Mnoho malých otáček v undulátoru má tu výhodu, že kužel synchrotronového záření je vše v jednom směru, dopředu. To je snazší chránit než široký ventilátor produkovaný velkou zatáčkou.
externí odkazy
- Domovská stránka tlumicích kroužků SLAC , včetně netechnického popisu tlumicích kroužků u SLAC .
- Studie týkající se malého tlumicího prstence pro International Linear Collider , zpráva popisující omezení minimální velikosti tlumicího prstence.
Tento článek týkající se fyziky akcelerátoru je útržek . Wikipedii můžete pomoci rozšířením . |