1 / 31

Синхротронное излучение

Синхротронное излучение. Готовцев Александр 553гр. Что такое синхротронное излучение и каковы его свойства? Почему излучение электронов в циклических ускорителях в последнее время стало основным инструментом в исследовании взаимодействия электромагнитного излучения с веществом?

wanda
Download Presentation

Синхротронное излучение

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript


  1. Синхротронное излучение Готовцев Александр 553гр

  2. Что такое синхротронное излучение и каковы его свойства? • Почему излучение электронов в циклических ускорителях в последнее время стало основным инструментом в исследовании взаимодействия электромагнитного излучения с веществом? • Об искусственных и природных источниках синхротронного излучения

  3. Синхротронное излучение • Синхротронное излучение - это электромагнитное излучение электронов или позитронов, ускоряемых в циклических ускорителях.

  4. Свойства: • 1) непрерывный спектр от инфракрасного до рентгеновской области; • 2) высокая интенсивность; • 3) острая направленность;

  5. Преимущества перед ренгеновским излучением 1)Можно исследовать более тонкие слои вещества 2)Проводить анализ неставильных веществ 3)Широкий спектр излучения от глубокого УФИ до глубокого ИФИ

  6. Получение синхротронного излучения Синхротронное излучение получают с помощью ускорителей

  7. Циклотрон Циклотрон–циклический ускоритель нерелятивистских тяжёлых заряженных частиц (протонов, ионов), в котором частицы двигаются в постоянном и однородном магнитном поле, а для их ускорения используется высокочастотное электрическое поле неизменной частоты.

  8. Тяжелые заряженные частицы (протоны, ионы) попадают в камеру из инжектора вблизи центра камеры и ускоряются  переменным полем фиксированной частоты, приложенным к ускоряющим электродам (их два и они называются дуантами). Частицы с зарядом Zeи массойm движутся в постоянном магнитном поле напряженностью B, направленном перпендикулярно плоскости движения частиц, по раскручивающейся спирали.

  9. 1 - источник тяжелых заряженных частиц (протонов, ионов), • 2 - орбита ускоряемой частицы, • 3 - ускоряющие электроды (дуанты), • 4 - генератор ускоряющего поля, • 5 - электромагнит. Стрелки показывают силовые линии магнитного поля). Они перпендикулярны плоскости верхнего рисунка

  10. Первая работающая модель циклотрона

  11. Ускоритель тяжелых ионов Лаборатории ядерных реакций имени Г.Н. Флерова в Дубне

  12. Радиус Rтраектории частицы, имеющей скорость v, определяется формуло • где y = [1 - (v/c)2]-1/2  – релятивистский фактор.В циклотроне для нерелятивистской ( y=1) частицы в постоянном и однородном магнитном поле радиус орбиты пропорционален скорости, а период обращения

  13. Недостатком циклотрона является то, что заряженные частицы в нем не могут быть ускорены до больших энергий

  14. Синхрофазатрон • Синхрофазотрон –циклический ускоритель представляет собой один из видов ускорителей заряженных частиц. Частицы в них разгоняют до больших скоростей и, следовательно, до высоких энергий. По результату их соударений с другими атомными частицами судят о строении и свойствах материи. Вероятность соударений определяется интенсивностью ускоренного пучка частиц, то есть количеством частиц в нем, поэтому интенсивность наряду с энергией — важный параметр ускорителя.

  15. Синхрофазатронное излучение

  16. Поворотный магнит

  17. Излучение на прямолинейном участке

  18. Излучение в ондуляторе

  19. Ондулятор и поворотный магнит

  20. Схема станции Си

  21. Станции СИ

  22. Вид на ускорительный центр Fermilab, США.

  23. Ускоритель во Франции

  24. Ускоритель в г. Дубна

  25. Распределение мощности СИ • Распределение мощности СИ излучения напоминает распределение Планка для излучения абсолютно черного тела. Сравнивая в максимуме частоты излучения, находим, что для энергии электронов 1 Гэв эффективная температура имеет порядок 107 К.

  26. Применение Си в медицине • Медицина – другая область, в которой использование СИ позволяет улучшить традиционную рентгеновскую технику. Синхротронные изображения сердца, артерий и других органов позволяют существенно снизить дозу радиации, которую получает пациент в обычных рентгеновских исследованиях. Например,

  27. Си и новые материалы • Важное место занимают исследования биологических объектов и синтетических материалов. То, что синхротрон позволяет настраиваться практические на любые длины волн, дает широкие возможности для исследований в оптическом, ультрафиолетовом и рентгеновском диапазоне длин волн.

  28. СИ и нанотехнологии • Синхротронное излучение позволяет изучать более тонкие слои вещества, фотографировать отдельные атомы.

More Related