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