รังสีซินโครตรอน รังสีซินโครตรอน แนวคิด พื้นฐาน หลักการและอุปกรณ์ในการศึกษา การประยุกต์

100 รูเบิลโบนัสสำหรับการสั่งซื้อครั้งแรก

เลือกประเภทงาน วิทยานิพนธ์ งานหลักสูตรรายงานวิทยานิพนธ์ปริญญาโท เรื่อง การปฏิบัติ ทบทวนรายงานบทความ ทดสอบเอกสารการแก้ปัญหาแผนธุรกิจคำตอบสำหรับคำถาม งานสร้างสรรค์งานเขียนเรียงความ การแปล การนำเสนอ การพิมพ์ อื่นๆ เพิ่มความเป็นเอกลักษณ์ของข้อความ วิทยานิพนธ์ระดับปริญญาโท งานห้องปฏิบัติการความช่วยเหลือออนไลน์

ค้นหาราคา

ขอบเขตการใช้งาน: 1) แหล่งอ้างอิงที่ทรงพลังในช่วงสเปกตรัมกว้าง (VUV, X-ray) 2) เลเซอร์ในช่วงไมครอนและสูงกว่า 3) การประยุกต์ในวิชาฟิสิกส์ เคมี ชีววิทยา ฯลฯ

ความสนใจอย่างมากหมายถึงรังสีซินโครตรอนจากวัตถุในจักรวาล โดยเฉพาะอย่างยิ่งวิทยุโฟนที่ไม่ใช่ความร้อนของกาแล็กซี วิทยุที่ไม่ใช่ความร้อน และการแผ่รังสีเชิงแสงจากแหล่งกำเนิดที่ไม่ต่อเนื่อง (ซูเปอร์โนวา พัลซาร์ ควาซาร์ กาแลคซีวิทยุ) ธรรมชาติของซินโครตรอนของการแผ่รังสีเหล่านี้ได้รับการยืนยันโดยคุณสมบัติของสเปกตรัมและโพลาไรซ์ของมัน ตามแนวคิดสมัยใหม่ อิเล็กตรอนเชิงสัมพัทธภาพรวมอยู่ในนั้นด้วย รังสีคอสมิกก่อให้เกิดรังสีซินโครตรอนในสนามแม่เหล็กคอสมิกในวิทยุ-แสง และอาจอยู่ในช่วงรังสีเอกซ์ การวัดความเข้มสเปกตรัมและโพลาไรเซชันของรังสีซินโครตรอนคอสมิกทำให้สามารถรับข้อมูลเกี่ยวกับความเข้มข้นและสเปกตรัมพลังงานของอิเล็กตรอนเชิงสัมพันธ์ ขนาดและทิศทางของสนามแม่เหล็กในส่วนห่างไกลของจักรวาล

รังสีซินโครตรอน (SR) เพิ่งจะกลายเป็น เครื่องมือที่สำคัญที่สุดการศึกษาคุณสมบัติของสสาร ศูนย์การใช้รังสีซินโครตรอนกำลังถูกสร้างขึ้นทั่วโลก และแหล่งที่มีราคาแพงก็กำลังถูกสร้างขึ้น ในปี 1999 ที่กรุงมอสโกในภาษารัสเซีย ศูนย์วิทยาศาสตร์สถาบัน Kurchatov เริ่มดำเนินการแหล่งกำเนิดรังสีซินโครตรอนหรือไม่? วงแหวนจัดเก็บอิเล็กตรอน 2.5 GeV (และนี่คือเพิ่มเติมจากแหล่งหกแหล่งที่ใช้งานอยู่แล้วในรัสเซีย - ซินโครตรอนและวงแหวนกักเก็บในมอสโก, โนโวซีบีร์สค์และทอมสค์) รังสีซินโครตรอนถูกนำมาใช้ในปัจจุบันในเกือบทุกสาขา วิทยาศาสตร์สมัยใหม่โดยที่ศึกษาปฏิสัมพันธ์ รังสีแม่เหล็กไฟฟ้าด้วยสาร

การประยุกต์รังสีซินโครตรอน บริเวณหลักของสเปกตรัมที่ SR ถูกใช้อย่างมีประสิทธิภาพมากที่สุดคือบริเวณอัลตราไวโอเลตสุญญากาศ รังสีเอกซ์แบบอ่อน และรังสีเอกซ์ ในด้านเหล่านี้ SI มีข้อได้เปรียบเหนือแหล่งอื่นๆ มากที่สุด การศึกษา VUV และเอ็กซ์เรย์แบบอ่อนให้ข้อมูลที่สำคัญมากในการทำความเข้าใจโครงสร้างอิเล็กทรอนิกส์ของของแข็ง ความก้าวหน้าที่สำคัญในด้านนี้เกิดขึ้นได้ เนื่องจากการใช้ SI ในอีกด้านหนึ่ง การคำนวณโครงสร้างวงดนตรีทางทฤษฎี การคำนวณทางทฤษฎีให้การกระจายพลังงานจากเวกเตอร์คลื่นและความหนาแน่นที่ลดลงของรัฐในฐานะฟังก์ชันของพลังงาน

การใช้ SR เพื่อศึกษาสเปกตรัม ของแข็งได้รับอนุญาตให้ขยาย ภูมิภาคสเปกตรัมการวัดและตรวจสอบการเปลี่ยนแปลงอย่างเป็นระบบ รัฐภายในโครงกระดูกที่แบนราบในอวกาศกึ่งโมเมนตัม การศึกษาการเปลี่ยนผ่านดังกล่าวช่วยให้เราได้รับข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับโครงสร้างของแถบการนำไฟฟ้า

การดูดซับในบริเวณรังสีเอกซ์มีความเกี่ยวข้องกับวิธีการที่พัฒนาขึ้นอย่างประสบความสำเร็จในการตรวจวัดแบบขยาย โครงสร้างที่ดีการดูดกลืนรังสีเอกซ์ EXAFS วิธีการ EXAFS จะขึ้นอยู่กับการวัดด้วย ความละเอียดสูงโครงสร้างละเอียดของค่าสัมประสิทธิ์การดูดกลืนแสงที่มีพลังงานหลายร้อยโวลต์อิเล็กตรอนเหนือขอบการดูดซึม K ของอะตอมที่กำลังศึกษาอยู่ การปรับการดูดกลืนแสงเกิดจากการรบกวนของคลื่นอิเล็กตรอนที่ปล่อยออกมาจากอะตอมที่ตื่นเต้นและคลื่นที่สะท้อนจากอะตอมข้างเคียง วิธีนี้ช่วยให้คุณตัดสินใจได้ ตำแหน่งสัมพัทธ์อะตอมในของแข็งที่มีความแม่นยำ 10–10 ซม. วิธีนี้ยังใช้ในการศึกษาพื้นผิวอีกด้วย

ได้มีการพัฒนาวิธีการดัดแปลงโดยใช้สเปกตรัมกระตุ้นการเรืองแสงเพื่อรับข้อมูลเกี่ยวกับโครงสร้างของ EXAFS วิธีการเวอร์ชันนี้พัฒนาโดยนักฟิสิกส์ชาวอิตาลี A. Bianconi ช่วยให้สามารถศึกษาโครงสร้างของผลึกและ วัตถุทางชีวภาพมีการเรืองแสง ความจำเป็นในการใช้ SR ในการศึกษาการเรืองแสงนั้นเนื่องมาจากความจริงที่ว่า ตามกฎแล้ว ผลึกที่มีช่องว่างกว้างจะถูกนำมาใช้เป็นฐานของฟอสเฟอร์ คุณลักษณะสเปกตรัมอิเล็กทรอนิกส์ของผลึกเหล่านี้อยู่ในบริเวณสุญญากาศอัลตราไวโอเลต (5–50 eV) ตรงบริเวณนี้? พื้นที่การดูดซึมขั้นพื้นฐาน? การเปลี่ยนระหว่างเวเลนซ์อิเล็กตรอน, excitons และพลาสมอนปรากฏขึ้น เพื่อให้เข้าใจถึงกลไกการกระตุ้นของฟอสเฟอร์ การกระตุ้นพลังงานที่สูงขึ้นของการเรืองแสงของคริสตัลฟอสเฟอร์ที่มีพลังงานสูงกว่าช่องว่างของแถบความถี่หลายเท่ามีความสำคัญอย่างยิ่ง ในกรณีนี้ การเปลี่ยนผ่านของอิเล็กตรอนจากเปลือกชั้นในของอะตอมที่ก่อตัวเป็นคริสตัลทำให้เกิดความตื่นเต้น การทำความเข้าใจกระบวนการเกิดขึ้นและการย้ายถิ่นของการกระตุ้นพลังงานสูงเหล่านี้ไปยังจุดศูนย์กลางของการเรืองแสงเป็นปัญหาพื้นฐานในการเรืองแสงของคริสตัลฟอสเฟอร์ ในเวลาเดียวกัน บทบาทที่สำคัญกลไกการสืบพันธุ์ของการกระตุ้นเบื้องต้นมีบทบาท เมื่อโฟตอนที่มีพลังงานมากกว่าช่องว่างของแถบความถี่มากกว่าสองช่องขึ้นไปถูกดูดซับ อันเป็นผลมาจากการสลายตัวของการกระตุ้นทางอิเล็กทรอนิกส์พลังงานสูงที่สร้างขึ้นทันทีในช่วงเวลาของการดูดกลืน โฟตอนแต่ละโฟตอนจะสร้างการกระตุ้นทางอิเล็กทรอนิกส์มากกว่าหนึ่งครั้งที่พลังงานต่ำในคริสตัล ตำแหน่งของขอบเขตของจุดเริ่มต้นของกระบวนการสร้างคู่อิเล็กตรอน - โฮลนั้นสัมพันธ์กับอัตราส่วน มวลชนที่มีประสิทธิภาพอิเล็กตรอนและรู และแปรผันตามผลึกที่แตกต่างกันตั้งแต่ 2Eg ถึง 4Eg

ความสว่างสูงของแหล่งกำเนิด SR ช่วยให้สามารถศึกษาสเปกโทรสโกปีด้วยความละเอียดสเปกตรัมที่สูงมากพร้อมการรับแสงที่สั้นลง การใช้คุณสมบัติโพลาไรเซชันของ SR ทำให้สามารถศึกษาแอนไอโซโทรปีเชิงพื้นที่ของวัตถุได้ การศึกษาการดูดซับและการเรืองแสงของก๊าซและไอระเหยให้ข้อมูลเกี่ยวกับโครงสร้างของเปลือกชั้นในของอะตอม การศึกษาสเปกตรัมระดับโมเลกุลโดยใช้ SR ช่วยให้ได้รับข้อมูลเกี่ยวกับกระบวนการโฟโตออไนเซชันและการแยกส่วนด้วยแสงในระบบโมเลกุล ในกรณีนี้ สามารถบันทึกสเปกตรัมการดูดกลืนแสงของโมเลกุลด้วยความละเอียดสูงสุดได้

พร้อมกับการใช้งาน SI มากมายใน การวิจัยทางวิทยาศาสตร์มีผลงานสำคัญหลายชิ้น ค่าที่ใช้โดยเฉพาะอย่างยิ่ง การใช้ SR ในการพิมพ์หินขนาดเล็ก เมื่อเร็ว ๆ นี้ IBM บริษัท อเมริกันได้ทำการศึกษาจำนวนหนึ่งซึ่งแสดงให้เห็นถึงข้อดีที่ยอดเยี่ยมของการใช้ SR ในการพิมพ์หินขนาดเล็กเพื่อรับองค์ประกอบไมโครวงจร ค่าใช้จ่ายของแหล่ง SR เฉพาะทาง (อุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลอิเล็กตรอน) ค่อนข้างสูง โดยอุปกรณ์จัดเก็บข้อมูล 700 MeV มีราคาประมาณ 20 ล้านเหรียญสหรัฐ แต่การปรับปรุงเชิงคุณภาพในพารามิเตอร์ของวงจรไมโครและการเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วของประสิทธิภาพการทำงานส่วนใหญ่จะจ่ายให้กับต้นทุนของแหล่งที่มาดังกล่าว แอปพลิเคชันอื่นๆ ของ SI ที่มีความสำคัญเชิงปฏิบัติก็กำลังได้รับการพัฒนาเช่นกัน พลังงาน SR สามารถใช้สำหรับการสังเคราะห์ด้วยแสงของไฮโดรคาร์บอน ไนโตรเจนออกไซด์ ฯลฯ สามารถใช้ SR เพื่อศึกษาผลกระทบของรังสีที่มีต่อวัสดุและอุปกรณ์ภายนอกบรรยากาศ ซึ่งมีความสำคัญมากสำหรับวิทยาศาสตร์วัสดุอวกาศ X-ray monochromatized SR สามารถค้นหาการใช้งานในการวินิจฉัยด้วยรังสีเอกซ์ ซึ่งจะช่วยลดภาระการแผ่รังสีต่อบุคคลในระหว่างการตรวจเอ็กซเรย์ตามลำดับความสำคัญ สามารถใช้ SR ในเทคโนโลยีรังสีและกระบวนการเคมีรังสีได้ ล่าสุดมีการพัฒนางานด้านการประยุกต์ใช้ SR อย่างรวดเร็วทั้งในด้านวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

จบฟอร์ม

มีฐานสำหรับการวิจัยและพัฒนาดังกล่าวในรัสเซียหรือไม่?

ก่อนหน้านี้ เพื่อนร่วมงานในสถาบันของฉันต้องทำการทดลองกับเครื่องเร่งอนุภาคของตะวันตก แต่ตอนนี้เรากำลังเริ่มต้นการวิจัยอย่างแข็งขันที่แหล่งกำเนิดรังสีซินโครตรอนเฉพาะทางแห่งแรกที่เพิ่งได้รับมอบหมายและเป็นแห่งแรกในพื้นที่หลังโซเวียตที่ศูนย์วิจัยคูร์ชาตอฟ อุปกรณ์การวิจัยเกือบทั้งหมดผลิตขึ้นในสำนักออกแบบของสถาบันของเรา นี่เป็นเทคนิค ระดับสูงเข้ากันได้กับมาตรฐานตะวันตกอย่างสมบูรณ์ ตอนนี้เราหวังว่าจะฟื้นศูนย์แห่งที่สองใน Zelenograd ซึ่งการก่อสร้างถูกแช่แข็งในช่วงปลายทศวรรษที่แปดสิบ

นาโนเทคโนโลยีเป็นสาขาสหวิทยาการที่รัสเซียมีโอกาสในการแข่งขันที่รุนแรง มีเพียงชาวอเมริกันและเรามีวิทยาศาสตร์ที่กว้างขวางซึ่งมีรากฐานมาจากสหวิทยาการที่กว้างขวาง ซึ่งเห็นได้ชัดเจนแม้จะอยู่ในฉากหลังของยุโรปก็ตาม และในแง่นี้ กลุ่มตัวอย่างซึ่งเป็นฐานสหวิทยาการของเรา มีเอกลักษณ์เฉพาะตัว ขณะนี้เราสามารถค้นหาผู้เชี่ยวชาญได้ เช่น ใน อณูชีววิทยาหรือการสังเคราะห์ทางเคมี สิ่งนี้ใช้กับการสังเคราะห์โมเลกุลและสารเชิงซ้อนชนิดใหม่และรวมถึงการวินิจฉัยเชิงโครงสร้างและ การใช้งานจริง- เรามีพัฒนาการดั้งเดิมในด้านโมเลกุลเอพิแทกซีและชั้นชีวอินทรีย์ มีสถาบันและบุคคลที่ทุกคนรู้จักชื่อ กล่าวโดยสรุป เพื่อที่จะมีส่วนร่วมใน "การสังเคราะห์ใหม่" อย่างมีกำไร เรามีข้อกำหนดเบื้องต้นทั้งหมด

รังสีซินโครตรอน

แอนิเมชั่น

คำอธิบาย

รังสีซินโครตรอน (Magnetobremsstrahlung) คือการแผ่รังสี คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าอนุภาคมีประจุเคลื่อนที่ไปด้วย ความเร็วเชิงสัมพัทธภาพในสนามแม่เหล็กสม่ำเสมอ รังสีซินโครตรอนเกิดจากการเร่งความเร็วที่เกี่ยวข้องกับความโค้งของวิถีการเคลื่อนที่ของอนุภาคในสนามแม่เหล็ก การแผ่รังสีที่คล้ายกันจากอนุภาคที่ไม่สัมพันธ์กันซึ่งเคลื่อนที่ไปตามวิถีวงกลมหรือเกลียวเรียกว่ารังสีไซโคลตรอน มันเกิดขึ้นที่ความถี่ไจโรแมกเนติกพื้นฐานและฮาร์โมนิกแรก เมื่อความเร็วของอนุภาคเพิ่มขึ้น บทบาทของฮาร์โมนิคสูงจะเพิ่มขึ้น เมื่อเข้าใกล้ขีดจำกัดสัมพัทธภาพ การแผ่รังสีในบริเวณฮาร์โมนิกสูงที่มีความเข้มข้นมากที่สุดจะมีสเปกตรัมที่เกือบจะต่อเนื่องกันและกระจุกตัวอยู่ในทิศทางนั้น ความเร็วทันทีในกรวยแคบที่มีมุมเปิด:

โดยที่ m และ e คือมวลและพลังงานของอนุภาค

กำลังการแผ่รังสีทั้งหมดของอนุภาคที่มีพลังงานเท่ากับ:

โดยที่ e คือประจุของอนุภาค

ความตึงของส่วนประกอบ สนามแม่เหล็กตั้งฉากกับความเร็วของอนุภาค

การพึ่งพาพลังงานที่ปล่อยออกมาอย่างมากต่อมวลของอนุภาคทำให้รังสีซินโครตรอนจำเป็นสำหรับอนุภาคแสง - อิเล็กตรอนและโพซิตรอน การกระจายสเปกตรัม (ตามความถี่ n) ของพลังงานที่ปล่อยออกมาถูกกำหนดโดยนิพจน์:

,

ที่ไหน ;

K 5/3 (h) เป็นฟังก์ชันทรงกระบอกของอาร์กิวเมนต์จินตภาพประเภทที่สอง

กราฟของฟังก์ชัน , เช่น. การกระจายสเปกตรัมแบบไร้มิติแสดงไว้ในรูปที่. 1.

การกระจายสเปกตรัมแบบไร้มิติของรังสีซินโครตรอน

ข้าว. 1

x คือความถี่ไร้มิติที่ถูกทำให้เป็นมาตรฐานกับความถี่ซินโครตรอน

ความถี่ลักษณะเฉพาะที่ค่าสูงสุดเกิดขึ้นในสเปกตรัมการปล่อยอนุภาคเท่ากัน (เป็น Hz):

การแผ่รังสีจากอนุภาคเดี่ยว กรณีทั่วไปโพลาไรซ์แบบวงรีโดยมีแกนหลักของวงรีโพลาไรเซชันซึ่งตั้งฉากกับเส้นโครงที่มองเห็นได้ของสนามแม่เหล็ก ระดับของวงรีและทิศทางการหมุนของเวกเตอร์แรงดึง สนามไฟฟ้าขึ้นอยู่กับทิศทางของการสังเกตด้วยความเคารพต่อกรวยซึ่งอธิบายโดยเวกเตอร์ความเร็วอนุภาครอบทิศทางของสนามแม่เหล็ก สำหรับทิศทางการสังเกตที่วางอยู่บนกรวยนี้ โพลาไรซ์จะเป็นเส้นตรง

ลักษณะการกำหนดเวลา

เวลาเริ่มต้น (บันทึกเป็น -9 ถึง -6)

อายุการใช้งาน (บันทึก tc จาก -9 ถึง 6);

เวลาย่อยสลาย (log td จาก -9 ถึง -6)

เวลาของการพัฒนาที่เหมาะสมที่สุด (บันทึก tk จาก -1 ถึง 5)

แผนภาพ:

การใช้งานทางเทคนิคของเอฟเฟกต์

การนำเอฟเฟกต์ไปใช้ทางเทคนิค

ผลที่ได้เกิดขึ้นจากเครื่องเร่งอนุภาคอันทรงพลังของอนุภาคที่มีประจุ - ซินโครตรอนและไซโคลตรอน

การใช้เอฟเฟ็กต์

เป็นครั้งแรกที่มีการสังเกตรังสีซินโครตรอนในตัวเร่งอิเล็กตรอนแบบไซคลิก (ในซินโครตรอนซึ่งเป็นสาเหตุที่ทำให้ได้รับชื่อ "ตัวปล่อยซินโครตรอน") การสูญเสียพลังงานที่ตัวปล่อยซินโครตรอน รวมถึงผลกระทบควอนตัมในการเคลื่อนที่ของอนุภาคที่เกี่ยวข้องกับรังสีซินโครตรอน ต้องนำมาพิจารณาเมื่อออกแบบเครื่องเร่งอิเล็กตรอนพลังงานสูงแบบไซคลิก ตัวปล่อยซินโครตรอนของเครื่องเร่งอิเล็กตรอนแบบไซคลิกใช้เพื่อสร้างลำแสงความเข้มข้นสูงของรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าแบบโพลาไรซ์ในบริเวณอัลตราไวโอเลตของสเปกตรัมและในบริเวณ "อ่อน" การฉายรังสีเอกซ์- มีการใช้ลำแสงรังสีซินโครตรอนเอ็กซ์เรย์โดยเฉพาะใน เอ็กซ์เรย์ การวิเคราะห์โครงสร้าง.

สิ่งที่น่าสนใจอย่างยิ่งคือรังสีซินโครตรอนของวัตถุในจักรวาล โดยเฉพาะอย่างยิ่งวิทยุโฟนที่ไม่ใช่ความร้อนของกาแล็กซี วิทยุที่ไม่ใช่ความร้อน และการแผ่รังสีแสงจากแหล่งที่ไม่ต่อเนื่อง ( ซูเปอร์โนวา พัลซาร์ ควาซาร์ กาแลคซีวิทยุ- ธรรมชาติของซินโครตรอนของการแผ่รังสีเหล่านี้ได้รับการยืนยันโดยคุณสมบัติของสเปกตรัมและโพลาไรซ์ของมัน ตามแนวคิดสมัยใหม่ อิเล็กตรอนเชิงสัมพัทธภาพซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของรังสีคอสมิกจะผลิตรังสีซินโครตรอนในสนามแม่เหล็กคอสมิกในคลื่นวิทยุ-แสง และอาจอยู่ในช่วงรังสีเอกซ์ด้วย การวัดความเข้มสเปกตรัมและโพลาไรเซชันของรังสีซินโครตรอนคอสมิกทำให้สามารถรับข้อมูลเกี่ยวกับความเข้มข้นและสเปกตรัมพลังงานของอิเล็กตรอนเชิงสัมพันธ์ ขนาดและทิศทางของสนามแม่เหล็กในส่วนห่างไกลของจักรวาล

ตัวอย่าง. ซินโครตรอนอิเล็กทรอนิกส์

ซินโครตรอนอิเล็กทรอนิกส์เป็นตัวเร่งเรโซแนนซ์แบบวงแหวนของอิเล็กตรอน (โพซิตรอน) ที่มีพลังงานตั้งแต่หลาย MeV ถึงหลายสิบ GeV ซึ่งความถี่ของสนามไฟฟ้าเร่งไม่เปลี่ยนแปลง สนามแม่เหล็กชั้นนำจะเพิ่มขึ้นตามเวลา และวงโคจรสมดุลไม่เปลี่ยนแปลง ในระหว่างรอบการเร่งความเร็ว โดยปกติแล้วอิเล็กตรอนจะมีสัมพัทธภาพสูงอยู่แล้วเมื่อถูกฉีดเข้าไป หากการเร่งความเร็วเริ่มต้นด้วยพลังงาน Ј 5 - 7 MeV จากนั้นเมื่อเริ่มต้นรอบการเร่งความเร็วจะใช้โหมดการเร่งความเร็วเบตาตรอน (ดูเบตาตรอน)

วิถีการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอน (โพซิตรอน) ที่ถูกเร่งในซินโครตรอนจะเติมเต็มบริเวณวงแหวนในห้องสุญญากาศของคันเร่ง เมื่อหมุนเวียนอยู่ในนั้นอนุภาคจะกลับไปที่ช่องว่างเร่งเดียวกันซ้ำ ๆ ซึ่งมีการใช้แรงดันไฟฟ้ากระแสสลับกับความถี่จำนวนเต็มคูณด้วย q (q і 1) เกินความถี่ของการปฏิวัติของอนุภาคในวงโคจรสมดุลที่เรียกว่า . ตัวเลข q เรียกว่าตัวประกอบความเร่ง แต่ละครั้งที่มันผ่านช่องว่าง เฟสของอนุภาคในอุดมคติ (สมดุล) ยังคงไม่เปลี่ยนแปลง แต่เฟสของอนุภาคจริงจะเปลี่ยนไปเล็กน้อย โดยจะสั่นไปรอบๆ ค่าสมดุล (ซิงโครนัส) ในระหว่างการเร่งความเร็ว ลำแสงของอนุภาคจะแตกตัวเป็นกลุ่มก้อน เติมเต็มพื้นที่บางส่วนใกล้กับค่าเฟสซิงโครนัส จำนวนกระจุกสูงสุดในวงโคจรคือ q

วิถีโคจรของอนุภาคในอิเล็กตรอนซินโครตรอนโค้งงอด้วยความช่วยเหลือของแม่เหล็กไดโพลที่สร้างสนามแม่เหล็กนำ (หมุน) ในการโฟกัสอนุภาคในอิเล็กตรอนซิงโครตรอนสมัยใหม่ โดยปกติจะใช้สนามที่มีการไล่ระดับการเหนี่ยวนำแม่เหล็กขนาดใหญ่ (การโฟกัสแบบแข็งหรือแรง) ฟังก์ชันการโค้งงอและการโฟกัสของสนามแม่เหล็กสามารถรวมกันได้ (แม่เหล็กที่มีฟังก์ชันรวม) หรือแยกออกจากกัน (ระบบแม่เหล็กที่มีฟังก์ชันแยกกัน) ใน กรณีหลังแม่เหล็กดัด (ดัดวิถีของอนุภาค) สร้างสนามที่สม่ำเสมอ การเหนี่ยวนำแม่เหล็กในแม่เหล็กดัดงอ (และอนุพันธ์ของมันในเลนส์แม่เหล็ก) ในระหว่างรอบการเร่งความเร็วจะเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง (ส่วนใหญ่มักจะหลายครั้ง) ตามการเพิ่มขึ้นของโมเมนตัมของอนุภาคที่มีความเร่ง

ในส่วนโค้งของวิถีลำแสงอิเล็กตรอน (โพซิตรอน) จะปล่อยรังสีซินโครตรอนซึ่งสูตรจะกำหนดกำลังไฟฟ้าต่ออิเล็กตรอนทันที:

โดยที่ e คือประจุของอนุภาค

g คือปัจจัยลอเรนซ์ (อัตราส่วนของพลังงานทั้งหมดของอนุภาคต่อพลังงานนิ่ง)

R(s) - รัศมีความโค้งของวิถีในพื้นที่ที่มีพิกัด s

กำลังที่กระจายต่อการปฏิวัติจะเป็นสัดส่วนกับ ที่พลังงานอนุภาคสูง การสูญเสียการแผ่รังสีสามารถมีค่าได้หลาย MeV ต่อการปฏิวัติ เพื่อลดการสูญเสียจำเป็นต้องเพิ่มขนาดของอิเล็กตรอนซินโครตรอนซึ่งสัมพันธ์กับต้นทุนการก่อสร้างที่เพิ่มขึ้น ขนาดของซิงโครตรอนอิเล็กตรอนจริง (บางครั้งสูงถึงกิโลเมตร) ถูกกำหนดโดยการประนีประนอมที่สมเหตุสมผลระหว่างการดำเนินงาน (ส่วนใหญ่อยู่ในรูปแบบของไฟฟ้า) และต้นทุนเงินทุน การสูญเสียรังสีจะต้องได้รับการชดเชย ดังนั้นจึงเป็นประโยชน์ที่จะดำเนินการกระบวนการเร่งอิเล็กตรอนอย่างรวดเร็วด้วยจำนวนรอบที่ค่อนข้างน้อย (ซินโครตรอนอิเล็กตรอนแบบหมุนเร็ว) กำลังสูงสุดของระบบซิงโครตรอนอิเล็กตรอนความถี่สูงแบบเร่งที่พลังงานหลายสิบ GeV สามารถเข้าถึง ~ 1 MW

วรรณกรรม

1. ฟิสิกส์ พจนานุกรมสารานุกรมเล่มใหญ่ - ม.: สารานุกรมภาษารัสเซียเล่มใหญ่, 1999

2. พจนานุกรมโพลีเทคนิคใหม่ - ม.: สารานุกรมรัสเซียผู้ยิ่งใหญ่, 2000

คำหลัก

• การแผ่รังสีแบบซิงโครนัส
• อนุภาคที่มีประจุ
• กฎการเคลื่อนที่เชิงสัมพันธ์
• สนามแม่เหล็กสม่ำเสมอ
• การแผ่รังสีของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า

สาขาวิชาวิทยาศาสตร์ธรรมชาติ:

คุณสมบัติพื้นฐานของรังสีซินโครตรอน

รังสีซินโครตรอน (SR) ถูกปล่อยออกมาจากอนุภาคที่มีประจุ (อิเล็กตรอน โปรตอน โพซิตรอน) ซึ่งเคลื่อนที่ด้วยความเร็วสัมพัทธภาพตามแนววิถีโค้ง การสร้าง SR เกิดจากการมีอยู่ของความเร่งสู่ศูนย์กลางในอนุภาค ทำนายไว้เมื่อปลายศตวรรษที่ผ่านมาและค้นพบเมื่อเกือบ 50 ปีที่แล้ว (พ.ศ. 2488) ในตอนแรก SR ถือเป็น "การรบกวน" ในการทำงานของเครื่องเร่งความเร็วแบบวงจร - ซินโครตรอน เฉพาะในช่วง 10¼15 ปีที่ผ่านมาเท่านั้นที่ SR ดึงดูดความสนใจของนักวิจัยด้วยคุณสมบัติเฉพาะที่โดดเด่นมากมายและความเป็นไปได้ในการนำไปประยุกต์ใช้

โครงสร้างของอุปกรณ์กักเก็บอิเล็กตรอน

PM - แม่เหล็กดัด; B - สนามแม่เหล็ก; P คือเวกเตอร์โพลาไรเซชันของโฟตอนที่ปล่อยออกมาในระนาบการโคจรของอิเล็กตรอน Ш คือช่องของช่องสัญญาณออก ซึ่งจำกัดความกว้างแนวนอนของลำแสง SR

SI มีดังต่อไปนี้ คุณสมบัติที่เป็นเอกลักษณ์:

SI - การแผ่รังสีที่มีการชนกันของลำแสงสูงเป็นพิเศษ ลำแสง SR ถูกปล่อยออกมาโดยอิเล็กตรอนในวงสัมผัสของวิถีโคจรและมีความแตกต่างเชิงมุม y»g -1 โดยที่ g คือปัจจัยสัมพัทธภาพ (อัตราส่วนของพลังงานอิเล็กตรอน E ในวงแหวนกักเก็บต่อพลังงานนิ่งของอิเล็กตรอน E 0 =0.511 เมกะโวลท์); สำหรับค่าทั่วไปของ E»1GeV เรามี g»10 3 และ y»1mra¶

SR มีสเปกตรัมที่กว้าง ต่อเนื่อง และปรับแต่งได้ง่าย ครอบคลุมช่วงรังสีเอกซ์และบริเวณเกือบทั้งหมด รังสีอัลตราไวโอเลต(0.1¼100นาโนเมตร) เพื่ออธิบายคุณสมบัติสเปกตรัมของ SR จึงมีการนำแนวคิดเรื่องความยาวคลื่นวิกฤต l c มาใช้ นี่คือความยาวคลื่นที่แบ่งสเปกตรัมพลังงาน SR ออกเป็นสองส่วนเท่าๆ กัน (พลังงานทั้งหมดของโฟตอนที่ปล่อยออกมาซึ่งมีความยาวคลื่นน้อยกว่า l s เท่ากับพลังงานทั้งหมดของโฟตอนที่มีความยาวคลื่นมากกว่า l s)

SI มีความเข้มข้นสูงมาก ความเข้มของ SR ในช่วงรังสีเอกซ์ที่สำคัญที่สุดสำหรับการวิจัยและเทคโนโลยีมีค่ามากกว่าความเข้มมากกว่าห้าระดับ หลอดเอ็กซ์เรย์.

SR มีโพลาไรเซชันตามธรรมชาติ: เป็นเส้นตรงอย่างเคร่งครัดบนแกนลำแสง (เวกเตอร์ของสนามไฟฟ้าอยู่ในระนาบของวงโคจรอิเล็กตรอน) และเป็นวงกลมอย่างเคร่งครัดที่ขอบของมัน โพลาไรเซชันของ SR มีบทบาทสำคัญในวิธีการที่มีความแม่นยำหลายวิธีในการศึกษาวัสดุและโครงสร้างของไมโครอิเล็กทรอนิกส์

คุณสมบัติเฉพาะของรังสีซินโครตรอนที่ระบุไว้ข้างต้นทำให้สามารถยกระดับไมโครเทคโนโลยีระดับซับไมครอนได้และ วิธีการวิเคราะห์การวินิจฉัยโครงสร้างการทำงานของซับไมครอน

ความแตกต่างในระบบการรับแสงโดยใช้รังสีซินโครตรอน

การพิมพ์หินด้วยรังสีเอกซ์โดยใช้รังสีซินโครตรอนมีหลายปัจจัย กระบวนการซึ่งพารามิเตอร์ของส่วนประกอบต่างๆ ของระบบการพิมพ์หินมีบทบาทสำคัญ: แหล่งกำเนิดรังสี ช่องสัญญาณเอาท์พุต หน้ากากเอ็กซ์เรย์ ความต้านทานเอ็กซ์เรย์

ปัจจัยหลักที่กำหนดความสามารถที่เป็นไปได้ของวิธีการพิมพ์หินในเทคโนโลยีไมโคร VLSI คือความละเอียดหรือขนาดขั้นต่ำขององค์ประกอบหน้ากากเอ็กซเรย์ที่ผลิตซ้ำได้อย่างน่าเชื่อถือในส่วนต้านทาน ในการพิมพ์หินเอ็กซ์เรย์ ความละเอียดจะถูกกำหนดในด้านหนึ่ง ธรรมชาติของคลื่นในทางกลับกัน การแผ่รังสีเอกซ์ (การบิดเบือนการเลี้ยวเบน) โดยธรรมชาติที่ไม่เกิดขึ้นในท้องถิ่นของการก่อตัวของภาพแฝงที่แท้จริง (การสร้างภาพถ่ายและอิเล็กตรอนแบบออเกอร์โดยโฟตอนรังสีเอกซ์ และการเปิดรับแสงรองของความต้านทานโดยอิเล็กตรอนเหล่านี้ ). นอกจากนี้ความละเอียดทางเทคโนโลยีที่แท้จริงยังขึ้นอยู่กับกระบวนการพัฒนาของภาพแฝงที่เกิดขึ้นอีกด้วย

ในการประเมินประสิทธิภาพของระบบการเปิดรับแสงเอ็กซ์เรย์พิมพ์หินในพื้นที่สเปกตรัมเฉพาะ จำเป็นต้องคำนึงถึงไม่เพียงแต่ประสิทธิภาพสเปกตรัมของการต้านทานรังสีเอกซ์เท่านั้น แต่ยังรวมถึงความโปร่งใสของรังสีเอกซ์ด้วย ซึ่งก็คือความสามารถในการรับแสง ลักษณะของช่องสัญญาณเอาต์พุต SR แบบพิมพ์หิน ดังนั้น ในระบบการเปิดรับแสงโดยใช้รังสีเอกซ์ (ตัวอย่างเช่น ในระบบการเปิดรับแสงด้วยภาพพิมพ์หินด้วยรังสีเอกซ์) หนึ่งในพารามิเตอร์ที่สำคัญคือคอนทราสต์ของภาพเอ็กซ์เรย์ที่ได้ (ตัวอย่างเช่น คอนทราสต์ของภาพแฝงใน ต้านทานรังสีเอกซ์)

แผนภาพของระบบการฉายรังสีเอกซ์ในคาน SR

หน้าต่างสูญญากาศ 1 อัน; หน้ากากเอ็กซ์เรย์ 2 เมมเบรน; 3-หน้ากาก; 4 ต่อต้าน; แผ่นทำงาน 5 แผ่น

การแผ่รังสีของ h-cs ที่เคลื่อนที่ในกระแสสลับ ไฟฟ้า และแม็ก ฟิลด์ที่เรียกว่า รังสีอันเดอร์เลเตอร์ ทราย. เนื่องจากการเร่งความเร็วที่เกี่ยวข้องกับความโค้ง วิถี h-cในแม็ก สนาม. รังสีที่คล้ายกันนั้นไม่สัมพันธ์กัน h-ts เคลื่อนที่ไปตามวิถีวงกลมหรือเกลียวเรียกว่า รังสีไซโคลตรอน มันเกิดขึ้นบนพื้นฐาน ความถี่ไจโรแมกเนติกและฮาร์โมนิกแรก ด้วยความเร็วที่เพิ่มขึ้น บทบาทของฮาร์โมนิคสูงจะเพิ่มขึ้น เมื่อเข้าใกล้ญาติ จำกัดรังสีในพื้นที่สูงสุด ฮาร์โมนิคที่มีความเข้มข้นสูงจะมีสเปกตรัมที่เกือบจะต่อเนื่องกันและมีความเข้มข้นไปในทิศทางของความเร็วชั่วขณะในกรวยแคบที่มีมุมเปิด y=mc2/? โดยที่ m และ? - และพลังงาน h-tsy

โดยที่ e - h-tsy, H^ - ส่วนประกอบของแมกนีเซียม สนามที่ตั้งฉากกับความเร็วของ h-tsy การพึ่งพากำลังที่ปล่อยออกมาอย่างมากกับมวลของอนุภาคทำให้ S. และ สูงสุด จำเป็นสำหรับแสง h-ts-el-novs และโพซิตรอน กำลังแผ่สเปกตรัม (ตามความถี่ n) ถูกกำหนดโดยนิพจน์:

K5/3(h) - ทรงกระบอก

ฟังก์ชันของอาร์กิวเมนต์จินตภาพชนิดที่สอง ตารางการทำงาน

แสดงในรูป ความถี่ลักษณะเฉพาะซึ่งคิดเป็นค่าสูงสุดในสเปกตรัมการแผ่รังสีของอนุภาคจะเท่ากัน (เป็น Hz):

n»0.29 nc=l.8 1,018H^?2epr=4.6 10-6РH^?2ev.

แผนกรังสี โดยทั่วไปอนุภาคจะมีขั้วเป็นวงรีโดยมีแกนหลักของวงรีโพลาไรเซชันซึ่งตั้งฉากกับเส้นโครงแม่เหล็กที่มองเห็นได้ สาขา ระดับของวงรีและทิศทางการหมุนของเวกเตอร์ความเข้มไฟฟ้า สนามจะขึ้นอยู่กับทิศทางของการสังเกตที่สัมพันธ์กับกรวยซึ่งอธิบายโดยเวกเตอร์ความเร็วของอนุภาครอบทิศทางของสนามแม่เหล็ก สาขา สำหรับทิศทางการสังเกตที่วางอยู่บนกรวยนี้เป็นเส้นตรง เป็นครั้งแรกที่ส.และ. สังเกตเป็นวัฏจักร เครื่องเร่งอิเล็กตรอน (ในซินโครตรอนซึ่งเป็นเหตุให้ได้รับชื่อ "S. i") การสูญเสียพลังงานของ S. p. รวมถึงสิ่งที่เกี่ยวข้องกับ S. และ ควอนตัม ผลกระทบในต้องนำมาพิจารณาเมื่อออกแบบวงจร เครื่องเร่งอิเล็กตรอนพลังงานสูง ส. และวงจร. เครื่องเร่งอิเล็กตรอนถูกใช้เพื่อสร้างลำแสงเข้มข้นของแม่เหล็กอิเล็กตรอนแบบโพลาไรซ์ การแผ่รังสีในบริเวณรังสียูวีของสเปกตรัมและในบริเวณรังสีเอกซ์ "อ่อน" รังสี; คานเอ็กซ์เรย์ ทราย. ใช้ในการวิเคราะห์โครงสร้างเอ็กซ์เรย์โดยเฉพาะ

สิ่งที่น่าสนใจอย่างยิ่งคือ S. และ. ช่องว่าง วัตถุต่างๆ โดยเฉพาะวิทยุโฟนที่ไม่ใช่ความร้อนของกาแล็กซี วิทยุที่ไม่ใช่ความร้อนและออปติคัล รังสีจากแหล่งกำเนิดที่ไม่ต่อเนื่อง ( ซุปเปอร์โนวา, พัลซาร์, ควาซาร์, กาแล็กซีวิทยุ) ธรรมชาติของซินโครตรอนของการแผ่รังสีเหล่านี้ได้รับการยืนยันโดยคุณสมบัติของสเปกตรัมและโพลาไรซ์ของมัน ตามสมัยนิยม การเป็นตัวแทนญาติ el-ny ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของรังสีคอสมิก ให้ S. และ ในอวกาศ แม็ก สนามวิทยุ ออปติคอล และแม้กระทั่งช่วงเอ็กซ์เรย์ การวัด ความเข้มและโพลาไรเซชันของอวกาศ ทราย. ช่วยให้คุณได้รับข้อมูลเกี่ยวกับความเข้มข้นและพลังงาน สเปกตรัมสัมพัทธ์ ใหม่ ขนาดและทิศทางของแม่เหล็ก ทุ่งนาในส่วนห่างไกลของจักรวาล

พจนานุกรมสารานุกรมกายภาพ - ม.: สารานุกรมโซเวียต. . 1983 .

รังสีซินโครตรอน

- การแผ่รังสีแม่เหล็กเบรมสตราลุงที่ปล่อยออกมาจากประจุสัมพัทธภาพ อนุภาคในสนามแม่เหล็กที่เป็นเนื้อเดียวกัน สนาม. การแผ่รังสีของอนุภาคด้วยรังสีอันดูเลเตอร์ ทราย. เนื่องจากการเร่งความเร็วของอนุภาคที่เกิดขึ้นเมื่อวิถีการเคลื่อนที่โค้งงอในสนามแม่เหล็ก สนาม. การแผ่รังสีที่คล้ายกันจากอนุภาคที่ไม่สัมพันธ์กัน โดยที่ ที -มวลนิ่ง - พลังงานอนุภาค

กำลังการแผ่รังสีทั้งหมดของอนุภาคที่มีพลังงานเท่ากับตำแหน่งที่ อี -ประจุของอนุภาคนั้นเป็นส่วนประกอบแม่เหล็ก สนามตั้งฉากกับความเร็วของมัน ดังนั้นการกระจายตัวของพลังงานที่แผ่ออกมาจึงถูกกำหนดโดยนิพจน์

โดยที่ a เป็นทรงกระบอก ฟังก์ชันของอาร์กิวเมนต์จินตภาพประเภทที่สอง ความถี่ลักษณะเฉพาะที่สอดคล้องกับค่าสูงสุดในสเปกตรัมการปล่อยอนุภาคคือ:

แผนกรังสี โดยทั่วไปอนุภาคจะมีขั้วเป็นวงรี โดยแกนหลักของวงรีโพลาไรเซชันจะตั้งฉากกับเส้นโครงแม่เหล็กที่มองเห็นได้ สาขา ระดับของวงรีและทิศทางการหมุนของเวกเตอร์ความเข้มไฟฟ้า สนามขึ้นอยู่กับทิศทางของการสังเกตที่สัมพันธ์กับกรวย โพลาไรเซชันของรังสีจะเป็นเส้นตรง

เป็นครั้งแรกที่ส.และ. ทำนายโดย A. Schott (A. Schott, 1912) และสังเกตเป็นวัฏจักร เครื่องเร่งอิเล็กตรอน (ในซินโครตรอนซึ่งเรียกว่าการวิเคราะห์โครงสร้างเอ็กซ์เรย์, เอ็กซ์เรย์สเปกโทรสโกปี ฯลฯ

สิ่งที่น่าสนใจยิ่งกว่าคือ S. และ. ช่องว่าง วัตถุต่างๆ โดยเฉพาะวิทยุโฟนที่ไม่ใช่ความร้อนของกาแล็กซี วิทยุที่ไม่ใช่ความร้อนและออปติคอล การแผ่รังสีจากแหล่งกำเนิดที่ไม่ต่อเนื่อง (ซูเปอร์โนวา พัลซาร์ ควาซาร์ กาแลคซีวิทยุ) ธรรมชาติของซินโครตรอนของการแผ่รังสีเหล่านี้ได้รับการยืนยันโดยคุณสมบัติของสเปกตรัมและโพลาไรซ์ของมัน อิเล็กตรอนสัมพัทธภาพซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของจักรวาล รังสีเข้าสู่จักรวาล แม็ก ฟิลด์ให้องค์ประกอบซินโครตรอนของจักรวาล การแผ่รังสีทางวิทยุ แสง และการเอ็กซ์เรย์ ความหมาย: Sokolov A. A. , Ternov I. M. , สัมพัทธภาพ, M. , 1974; Kulipanov G.N., SKRINSKY A.N., การใช้รังสีซินโครตรอน: รัฐและโอกาส, UFN, 1977, v. 122, v. 3; รังสีซินโครตรอน คุณสมบัติและการประยุกต์ ทรานส์ จากภาษาอังกฤษ ม. 2524 S. I. Syrovatsky

สารานุกรมกายภาพ. ใน 5 เล่ม - ม.: สารานุกรมโซเวียต. หัวหน้าบรรณาธิการ A. M. Prokhorov. 1988 .

ดูว่า "SYNCHROTRON RADIATION" ในพจนานุกรมอื่น ๆ คืออะไร:

รังสีซิงโครตรอนในฟิสิกส์ การไหลของรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าที่ผลิตโดยอิเล็กตรอนพลังงานสูง ซึ่งจะเพิ่มความเร็วอย่างต่อเนื่องเมื่อเคลื่อนที่ในสนามแม่เหล็ก รังสีซินโครตรอนสามารถอยู่ในรูปของรังสีเอกซ์ได้... ... พจนานุกรมสารานุกรมวิทยาศาสตร์และเทคนิค

- (Magnetobremsstrahlung) การปล่อยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าโดยอนุภาคที่มีประจุซึ่งเคลื่อนที่ด้วยความเร็วสัมพัทธภาพในสนามแม่เหล็กที่โค้งงอวิถีของพวกมัน พบครั้งแรกในซินโครตรอน (จึงเป็นที่มาของชื่อ) ... พจนานุกรมสารานุกรมขนาดใหญ่

รังสีซินโครตรอน- นร. อิเล็กตรอนส่องสว่าง การแผ่รังสีแสงเกิดขึ้นเมื่ออิเล็กตรอนเชิงสัมพัทธภาพเคลื่อนที่ไปตาม วิถีโค้ง- หมายเหตุ คำนี้สามารถใช้เพื่ออ้างถึงทั้งกระบวนการแผ่รังสีและผลลัพธ์ของรังสี [ของสะสม... ... คู่มือนักแปลด้านเทคนิค

รังสีแม่เหล็กไฟฟ้าซินโครตรอน ... Wikipedia

คำว่ารังสีซินโครตรอน คำในภาษาอังกฤษ รังสีซินโครตรอน คำพ้องความหมาย รังสีเบรมส์สตราลุงแม่เหล็ก คำย่อ SI คำที่เกี่ยวข้อง EXAFS, XAFS คำจำกัดความ รังสีเบรมส์สตราลุงที่ปล่อยออกมาจากอนุภาคที่มีประจุสัมพัทธภาพใน ... ... พจนานุกรมสารานุกรมนาโนเทคโนโลยี

การแผ่รังสีแมกนีโอเบรมส์สเตรลุง การปล่อยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าโดยอนุภาคที่มีประจุซึ่งเคลื่อนที่ด้วยความเร็วสัมพัทธภาพในสนามแม่เหล็ก การแผ่รังสีเกิดจากการเร่งความเร็วที่เกี่ยวข้องกับความโค้งของวิถีการเคลื่อนที่ของอนุภาคในสนามแม่เหล็ก.... ... ใหญ่ สารานุกรมโซเวียต

- (การแผ่รังสีแม่เหล็กเบรมสตราลุง) แม่เหล็กไฟฟ้า รังสีที่ปล่อยออกมาจากอนุภาคที่มีประจุซึ่งเคลื่อนที่ในสนามแม่เหล็กที่เป็นเนื้อเดียวกัน สนามตามวิถีโค้งด้วยความเร็วสัมพัทธภาพ ทราย. ถูกพบครั้งแรกในซินโครตรอน (จึงเป็นที่มาของชื่อ) หลัก... ... สารานุกรมเคมี

การแผ่คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่ถูกประจุโดยอนุภาคที่เคลื่อนที่ด้วยความเร็วสัมพัทธภาพในสนามแม่เหล็กที่โค้งงอวิถีของมัน พบครั้งแรกในซินโครตรอน (จึงเป็นที่มาของชื่อ) * * * รังสีซินโครตรอน ซินโครตรอน... ... พจนานุกรมสารานุกรม

รังสีแม่เหล็กไฟฟ้าที่ปล่อยออกมาจากอนุภาคที่มีประจุไฟฟ้าซึ่งเคลื่อนที่ในสนามแม่เหล็กด้วยความเร็วใกล้เคียงกับความเร็วแสง ชื่อนี้เกิดจากการที่รังสีดังกล่าวถูกพบครั้งแรกในเครื่องเร่งปฏิกิริยานิวเคลียร์ซินโครตรอน.... ... พจนานุกรมดาราศาสตร์

รังสีซินโครตรอน- sinchrotroninis spinduliavimas statusas T sritis chemija apibrėžtis Elektringųjų dellių, kertančių magnetinį laukón greičiu, beveik lygiu šviesos greičiui, sukeltas elektromagnetinis spinduliavimas. ทัศนคติ: engl. การแผ่รังสีความเร่ง;… … Chemijos ยุติ aiškinamasis žodynas

หนังสือ

• รังสีซินโครตรอน วิธีการศึกษาโครงสร้างของสาร Fetisov Gennady Vladimirovich รังสีซินโครตรอน (SR) คืออะไร ผลิตได้อย่างไร และมีคุณสมบัติพิเศษอะไรบ้าง มีอะไรใหม่เมื่อเทียบกับ รังสีเอกซ์จากหลอดเอ็กซ์เรย์สามารถให้...

ปล่อยออกมาจากประจุสัมพัทธภาพ อนุภาคในสนามแม่เหล็กที่เป็นเนื้อเดียวกัน สนาม. การแผ่รังสีของอนุภาคที่เคลื่อนที่ในตัวแปรทางไฟฟ้า และแม็ก ฟิลด์ที่เรียกว่า รังสีอันเดอร์เลเตอร์- ทราย. เนื่องจากการเร่งความเร็วของอนุภาคที่เกิดขึ้นเมื่อวิถีการเคลื่อนที่โค้งงอในสนามแม่เหล็ก สนาม. เรียกว่าการแผ่รังสีที่คล้ายกันจากอนุภาคที่ไม่สัมพันธ์กันซึ่งเคลื่อนที่ไปตามวิถีวงกลมหรือเกลียว รังสี; มันเกิดขึ้นบนพื้นฐาน ไจโรแมก ความถี่และฮาร์โมนิคแรก เมื่อความเร็วของอนุภาคเพิ่มขึ้น บทบาทของฮาร์โมนิคสูงจะเพิ่มขึ้น เมื่อเข้าใกล้ขีดจำกัดสัมพัทธภาพ การแผ่รังสีจะอยู่ในขอบเขตสูงสุด ฮาร์โมนิกส์ที่เข้มข้นสูงมีสเปกตรัมเกือบต่อเนื่องและมีความเข้มข้นในทิศทางของความเร็วชั่วขณะของอนุภาคในกรวยแคบที่มีมุมเปิดโดยที่ ต- มวลนิ่ง - พลังงานอนุภาค

กำลังการแผ่รังสีทั้งหมดของอนุภาคที่มีพลังงานเท่ากับตำแหน่งที่ จ- อนุภาค - ส่วนประกอบของแม่เหล็ก สนามตั้งฉากกับความเร็วของมัน เพราะ กำลังที่ปล่อยออกมานั้นขึ้นอยู่กับมวลของอนุภาคอย่างมาก S. และ สูงสุด จำเป็นสำหรับอนุภาคแสง - อิเล็กตรอนและโพซิตรอน สเปกตรัม (ตามความถี่ ชม.)การกระจายตัวของพลังงานที่ปล่อยออกมาถูกกำหนดโดยนิพจน์

โดยที่ a เป็นทรงกระบอก ฟังก์ชันของอาร์กิวเมนต์จินตภาพชนิดที่สอง ความถี่ลักษณะเฉพาะที่ค่าสูงสุดเกิดขึ้นในสเปกตรัมการปล่อยอนุภาคคือ:

แผนกรังสี โดยทั่วไปอนุภาคจะมีขั้วเป็นวงรี โดยแกนหลักของวงรีนั้นตั้งฉากกับเส้นโครงแม่เหล็กที่มองเห็นได้ สาขา ระดับของวงรีและทิศทางการหมุนของเวกเตอร์ความเข้มไฟฟ้า สนามจะขึ้นอยู่กับทิศทางของการสังเกตด้วยความเคารพต่อกรวยซึ่งอธิบายโดยเวกเตอร์ความเร็วอนุภาครอบทิศทางแม่เหล็ก สาขา สำหรับทิศทางการสังเกตที่วางอยู่บนกรวยนี้ โพลาไรเซชันของรังสีจะเป็นเส้นตรง

เป็นครั้งแรกที่ส.และ. ทำนายโดย A. Schott (A. Schott, 1912) และสังเกตเป็นวัฏจักร เครื่องเร่งอิเล็กตรอน (ในซินโครตรอนซึ่งเป็นเหตุให้ได้รับชื่อ S.I. ) การสูญเสียพลังงานของ S. และ. รวมถึงการสูญเสียพลังงานของ S. และ. ต้องคำนึงถึงผลกระทบควอนตัมในการเคลื่อนที่ของอนุภาคเมื่อออกแบบวงจร เครื่องเร่งอิเล็กตรอนพลังงานสูง ทราย. วัฏจักร เครื่องเร่งอิเล็กตรอนถูกใช้เพื่อสร้างลำแสงโพลาไรเซอร์ที่มีความเข้มข้นสูง เอล-แม็กน์ การแผ่รังสีในบริเวณรังสียูวีของสเปกตรัมและในบริเวณรังสีเอกซ์ "อ่อน" รังสี; คานเอ็กซ์เรย์ ทราย. ใช้ใน การวิเคราะห์โครงสร้างเอ็กซ์เรย์, เอ็กซ์เรย์ สเปกโทรสโกปี ฯลฯ

สิ่งที่น่าสนใจยิ่งกว่าคือ S. และ. ช่องว่าง วัตถุต่างๆ โดยเฉพาะวิทยุโฟนที่ไม่ใช่ความร้อนของกาแล็กซี วิทยุที่ไม่ใช่ความร้อนและออปติคอล การแผ่รังสีจากแหล่งกำเนิดที่ไม่ต่อเนื่อง (ซูเปอร์โนวา พัลซาร์ ควาซาร์ กาแลคซีวิทยุ) ธรรมชาติของซินโครตรอนของการแผ่รังสีเหล่านี้ได้รับการยืนยันโดยคุณสมบัติของสเปกตรัมและโพลาไรซ์ของมัน อิเล็กตรอนสัมพัทธภาพซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของจักรวาล รังสีเข้าสู่จักรวาล แม็ก ฟิลด์ให้องค์ประกอบซินโครตรอนของจักรวาล การแผ่รังสีทางวิทยุ แสง และการเอ็กซ์เรย์ ช่วง การวัดความเข้มสเปกตรัมและโพลาไรเซชันของอนุภาคจักรวาล ทราย. ช่วยให้คุณได้รับข้อมูลเกี่ยวกับความเข้มข้นและพลังงาน สเปกตรัมของอิเล็กตรอนสัมพัทธภาพ ขนาดและทิศทางของแม่เหล็ก ทุ่งนาในส่วนห่างไกลของจักรวาล