Источник электромагнитного излучения

Источник электромагнитного излучения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

» > 854!90

Союз Советскик

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ф

;М (61) Дополните» nl>c к авт. свид-гу— (22) Заявлено 25.03.80 (21) 2898931 18-25 с присоединением заявки М— (23) Приоритет—

51) Ч 1 „з

G 21 К 1 06

Государственный комитет ло делам изобретений и открытий

Опу бликовано 15.04.82. Бюллетень М 14 (53) УДК 621.039.555 (088.8) Дата опубликования ош;сания (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

С. А. Воробьев, В. В. Каплин, Е. И. Розум и Г. И. Савельев

Научно-исследовательский институт

1 ядерной физики при Томском политехническом институте им. С. М. Кирова 1 (54) ИСТОЧНИК ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО

ИЗЛУЧЕНИЯ

Изобретение относится к полученшо потоков электромагнитного излучения и может быть использовано при создании источников ионизирующего излучения, применяемых в радиационной технологии и диагностике материалов и изде,!HA.

В экспериментальной и технической физике широкое распространение получили источники ионизирующего электромагнитного излучения. Известен источник электромагнитного излучения в ультрафиолетовом диапазоне, включающий источник заряженных частиц и кристаллический сциитиллятор, например кристаллы Ха! (Cs).

Возбужденный при облучении заряженными частицами сцинтиллятор испускает излучение (1). Однако такие источники нс позволяют получить излучение жесткого ультрафиолетового и рентгеновского диапазона, а также не позволяют регулировать частоту излучения без замены используемого кристалла, Известен способ получения рентгеновского излучения в линейных ускорителях, согласно которому ускоренный пучок электронов направляют иа мишень, установленную па выходе ускорителя. Способ получения рентгеновского излучения заключается в том, что пучок электронов паправляют иа монокристаллический анод, ориентированный одним из главных кристаллографических направлений !!apaëлельно пучку электронов (2). Указанный способ позволяет получить излучение только в рентгеновском диапазоне длин волн, т. е. диапазон частот излучения ограничен.

Кроме того, указанные способы ие позволяют создать источник квазимоиохроматического электромагнитного излучения. ! р Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для реализации способа получения электромагнитного излучения. Это устройство содержит источник релятивистских заряженных частиц, изогнутый монокристалл, закрепленный иа держателе с окнами для пропускания пучка заряженных частиц и электромагнитного излучения, входной и выходной коллиматоры. Коллиматор, отбирающий электромагнитное излучение, установлен в направлении, касательном к изогнутым кристаллографическим плоскостям в точке пересечения их с выходной поверхностью кристалла. В таком устройстве монокристаллическая мишень работает в варианте с равномерным изгибом атомllblx плоскостей (3).

Однако устройство обладает рядом недостатков. При установлешш постоянного лп радиуса изгиба R кристаллической мишени

854 l 90 по(fyHBeTC5I электромЯГиит)!О(1!зл?-Iси),с, максимум которого и спе)стае приход!3тся на частоту (»,. == 3, 2", R, у ", где скорость:32pH?I = (1 — р2) —" . Частоту электромагнитного излучения тогда регулируют путем иростог > меха ничес кого изменения ра,)имсс) изгиба

KP llCT2.1.! ñ1 Л II(?0 За МС НОЙ КРИС! l! Л, I H>!CCK H мишеней. ДГ!я этого в первом случае i!Cu(>ходимо испол зовать дос тато>)но с. и) жное прецизиониос устройство,I„IH;I èñòBHHHOHНОГО ИЗМЕИСtl HH РсlДИ) Сс) ИЗ) НОЯ )СР Истс), 1,! 3, УСтаНОВЛЕННОГО 13 ВаКУУМНОГ) Кс(МЕРС 13 ПУЧке ускоренных заряжс>шых частиц. 1;роме того, с процессе многократного изгиба кристаллическ(»i пластины значительно ухудшаются се механические свойства и нарушается кристаллическая структура, что приведет к ухудшению рабочих иараметро» пучков получаемого эг!Сктромап итного iiзлучеиия. При изменении радиуса изгиба мишени или при з;!мсис кристаллических мишеней необходимо «аждый раз заново ориентировать кристаллическую м!)шень таким образом, чтобы пучок заряженных частиц входил по касатсл,иой к изогнутым кристаллическим H.lochîcTH)t в точке выхода их иа облучасмую вхс?дну!О) It()верхность.

Целью изобретения является упрощение регулирования часготсы излучения.

Поставленная цель долигастся тем, чт) в источнике электромагнитного излу IOHH5!, включающем источник реля и!)п!л ских заряженных частиц, изоп!утый монокристалл, закрепленный HB держателе с окнами для пропускаиия пучка заря?кениых частиц и электромагнитного излучения, монокристалл изогнут с переменным (непостоянным) радиусом кривизны, 3 выходной коллиматор выполнен подвижным с возмо?кностью его перемещения в диапазоне углов, предельно ограниченном касательными к изогнутым кристаллограф!)чсским плоскостям в то (каi их!icpccc>iei!i!Ii с входной и выходной поверхностями моиокристалла.

Принцип работы предлагаемого устройства заключается в следующем.

Движение рсг!5!Ти!3илско!1 час Тины с энергией Е по искривленным раектори5! м вызывает электромагнитное излучение, 12стота которого определяется рад:!усом li3гиба траектории с>. и !. I.зя крис!Bëë3 с

ПОСТОЯННЫМ РЯДИУСО)>1 ИЗГИОс) Д!3ИЖСИИС частиц происходит по равномср!н> искривЛЕНИ)>1 >М ТраЕКТ01? ИЯ 3! Ii ) с) КС2 1(I :>! (IiCKТрального распре.!еления излуч >i! I5! Ilj) HxOд!ися на (»>(„., — 2 С 1. >! R(!II> С- ) . 1 с.!и монокристалл изогнуть исравиомср!н>, то заряженные частицы будут K;IH;!лировать HO траекториям переменного радиусы и сискi ральнос распределение из.!учения ра HIH

1? ИТСЯ, TBK К а К С !СЯЖДОГО Мсlс! С 1 КЯ ТРс! СК1 Ории, определяемого своим радиусом >(с, ()y4 ,",cT исходить излучение со свопм набором частот в направлении, касательном к дBII-! н>му отрезку траектории. С Ho loH(bio выхо lii()10 коллиматора можно с>вбирать квазимонохроматичсское из, !учение в различных >!()стоти! !х;)иап!)зонах, если устаиа!3lHH(1Tk, колли)затор иод определен!!ым у лом к «BHj>3vле:!ию ità icH»51 пучка части)( 1(1 >IОНОКРH(Òñ1Л,I.

10 113 чср?С>кс по!с;!заи п()иннин pB()0l ü)

11(I O 1112KB ЭГ) С!СГРО 1! 2 ГИ ИТ Н(ГО И;3, 1) ЧС .!! Ii )! ири Отклс>пении пучка заряженных )аст !и

IIcравномс рио изогнутым кристаллом иа

Отрезке, на м)ол (?. 3.(ссь 2 ЛΠ— го.!

15 раскры f H5! !3! !хо;!Ного коллиматора. Касатсль:!ые О. и О Х! Ограничивают днапазс)н исpcмc)Hcии51 выходногÎ коллиматоря ировсдсHI I к изоп!утым кристаллограф :чсским плоскостя м 13 гс>яках их пересе I(.—

20 H I f H С II X(), t H 011 H В Ь! Х О, t HO l i H 0 13(. j)?(H O C T Ii i»

1() I! С (1 I Г) сl .

Кj>lfcTBлличсскую Hластииу кремния с ..)ЯГ!1,!м i!c,.!Ом дислока„ий ) ) =-10 см изпн>ают с переменным радиусом таким

25 Образом, что главные кристаллографическис H.lоскости изГИОЯ)отск и,) Н31?Ябо. )ич"° 2 скому закону У = C!,> Х>, где С! ——

=1 16см . Iia изогнутый кристалл длиной ! = 4 см иаиравля)от пучок позитронов с эиерп!сй Е = 100 ГэВ и угловой расходиiIocTI 3Ij = 10 рад. При таком изгибе .))ни и малы)ый радиус составляет К„„„=

8 С ) I И ) сI K C H?1 3;I b! f L! I I Р Я Д И У C Р а ВЕ И

11мскс=- (1 + 4 . С! Х»)>;cj: i С,, Соотвстствеи!н),,п;Яназон частот генерируемого (зл IcHH5! Составляет Л«> = — 12 — 3) 102" . с ,1ля регулирования отбора излучсш,я з этом диапазоне угол установки коллимато40 ра изменяя)т в диапазоне от 0 до 37 относительно направления падающего пучка !

2 THlt. В общем случае при угле установки коллиматоря

Е

3 (> >>! с

Н0.1У !;! IO 1 I.вс)ЗИ)101!ОХРО))ат1!ЧЕСКОЕ ИЗЛУЧЕ

I!H(. «заданн(>й )астотой >. Угол раствора

9f: >> — 1 коллима(ора равен 2 ЛС)= (,, )

>»C

11сл!оль и>!)аиllc Iiрсдлагасмого устройcT13(1 „ )Я HO, IУчсии>! I>OTo>II!Hh Ионизи1?Уницего электромагHHTHol излучения по сj);IIIHCHII!o с Hj?OTOTHII(ui обеспечит следу-!

Ощис ирсимуи)сства: возможность упроше-!!Н51 рсгу, IHj)0B;IHIIH !Ястоты излучения в

О» широком сисктрал)и!ом диапазоне оез замс иы кр)!Стялли и:««; минн исй и изгиба в

1)роцсссс рабоljя; возмо?кность упрощения отооря !3133 )Hм(шохроматического изл чеНН51 в (>Oëåå широком диапазоне частот из(>5, 11 l е)1 и и .

854190 о

Формула изобретения

Coc авнтель T. Владимирова

Редактор И, Гохфельд Тсхрсд И. Пе!и!ко !,оррск-ор Е. Михеева

Заказ 3100

Изд. ЛЪ !33 Гирахк 450

В1-1ИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открь!ти11

113035, Москва, )К-35, Ра шская нао., д, 4(5

Г! одп1!снос

Загорская типография Упрполиграфиздата .У1особлисио.ткоиа

Источник электромап!итиого излучения, включающий источник релятивистских заряженных частиц, изогнутый моиокристалл, закрепленный иа держателе с окнами для пропускаиия пучка заряженных частиц и электромагнитного излучения, входной и выходной коллиматоры, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью упрощения регулирования частоты излучения, моиокристалл изоп!ут с иерем еииым радиусом кривизны, а выходной коллиматор выполиеи подвижным с возможностью его перемещеиия в диапазоне углов, ограничениом каса тел!.и !з! ми изо HvTbDt к1)встал. !ографическим плоскостям в точках Ilx пересечения с входной и выхолиой поверхностями кристалла.

11сточиики информации, принятые во виимаиис при экспертизе

1. Патент C11IA ¹ 3260846, кл. 250-77, 10 опублик. 1966.

2. Патент США М 3160779, кл. 313-330, опублик. 1964.

3. Заявка ¹ 2759085, кл. G 21 К 1706, 1979 (прототип).