Диагностика поперечных профилей электронных и гамма пучков оптическими методами
Введение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
Глава 1 Диагностика поперечного профиля электронного и гамма пучков
на основе излучения Вавилова-Черенкова, генерируемого в оптических
фиберах . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
1.1 Принцип действия системы диагностики поперечного профиля электрон-
ного пучка на излучении Вавилова-Черенкова в оптическом фибере . . . . . . . . . 18
1.2 Описание экспериментальной установки на базе микротрона МИ-6 . . . . . 20
1.3 Экспериментальные исследования . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
1.3.1 Сравнение апмлитуд сигналов от кремниевого и вакуумного ФЭУ 23
1.3.2 Измерение ориентационной зависимости и зависимости ампли-
туды сигнала от длины фибера . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
1.3.3 Измерение поперечного профиля пучка рентгенографическими
пленками и фибером . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
1.4 Принцип действия системы диагностики поперечного профиля гамма
пучка на излучении Вавилова-Черенкова в оптическом фибере . . . . . . . . . . . . . 31
1.5 Экспериментальное исследование на линейном ускорителе СЛ75-5-МТ . . . 31
1.5.1 Описание экспериментальной установки . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
1.5.2 Результаты экспериментального исследования . . . . . . . . . . . . . . 32
1.6 Обсуждение результатов главы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
Глава 2 Основные параметры интерферометров синхротронного излучения
и моделирование их характеристик . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
2.1 Синхротронное излучение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
2.2 1-D Интерферометр синхротронного излучения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
2.3 2-D Интерферометр синхротронного излучения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
2.4 Библиотека по моделированию синхротронного излучения – Synchrotron
Radiation Workshop (SRW) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
2.5 Результаты моделирования . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
2.6 Оценка интенсивности интерферограммы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
2.7 Моделирование новых методов в интерферометрии синхротронного из-
лучения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
2.7.1 Принцип метода «затемнения» . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
2.7.2 Моделирование метода «затемнения» для 2-D интерферометра . . 55
2.7.3 Метод реконструкции полного профиля пучка при помощи вра-
щения апертур и его моделирование . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
2.8 Обсуждение результатов главы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
Глава 3 Диагностика поперечных размеров пучка ускорителя PETRA III
на основе интерферометра синхротронного излучения . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
3.1 1-D интерферометр накопительного кольца PETRA III. . . . . . . . . . . . . . . 67
3.2 Оптическая система 2-D интерферометра . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
3.3 Интерфейс 2-D интерферометра . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
3.4 Запуск и отладка 2-D интерферометра . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
3.5 Экспериментальное исследование метода затемнения в одном направлении 77
3.6 Экспериментальное исследование метода затемнения в двух направлениях 80
3.7 Экспериментальное исследование метода вращения апертур для рекон-
струкции полного профиля пучка . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82
3.8 Обсуждение результатов главы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83
Заключение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85
Литература . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87
Приложение А . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95
Ускорители заряженных частиц широко используются в различных областях деятельно-
сти человека, например, в таких как, промышленность, медицина, дефектоскопия, наука и
т.д. Это могут быть как компактные ускорители, к примеру бетатрон, так и ускорители,
представляющие собой огромные, дорогостоящие комплексы, такие как большой адронный
коллайдер (БАК). Ускорители с энергией более 5 ГэВ успешно используются в области физи-
ки высоких энергий. Для прикладных целей создаются и используются кольцевые ускорите-
ли с энергией более 5 ГэВ в качестве источников синхротронного излучения. Так например,
в обзоре Г.Н. Кулипанова [1] приводятся данные об эксплуатации накопительных колец с
энергией электронов от = 0.1 ГэВ до = 19 ГэВ.
Яркость пучков синхротронного излучения дается формулой [1]:
Помогаем с подготовкой сопроводительных документов
Хочешь уникальную работу?
Больше 3 000 экспертов уже готовы начать работу над твоим проектом!
5 (174 отзыва)
4.9 (826 отзывов)
4.6 (71 отзыв)
4.4 (59 отзывов)
4.8 (17 отзывов)
4.2 (6 отзывов)
4.9 (20 отзывов)
4.8 (9 отзывов)
4.9 (66 отзывов)
