Формування оптичних зображень потоком квантів синхротронного випромінювання релятивістських електронів в рентгенівському генераторі «Нестор»

Анотація

При постановці фізичних експериментів, пов'язаних з використанням поляризаційних властивостей синхротронного випромінювання (СВ) або моноенергетичного пучка фотонів, представляє інтерес детальний розрахунок спектрального кутового розподілу СВ і його поляризаційних компонент. Урахування розмірів пучка показує, що в реальних умовах випромінювання, що поширюється в площині рівноважної орбіти, не буде повністю поляризованим, а форма і розміри кутового розподілу випромінювання будуть спотворені. Розглянуто рух електронів в однорідному магнітному полі і СВ пучка релятивістських частинок в накопичувачі "НЕСТОР". Проаналізовано вплив на формування зображень потоку квантів СВ розмірів пучка електронів з енергією Е=225 МеВ в 6-вимірному просторі. Показано, що в формування зображень основний внесок вносить двовимірний розподіл часток по вертикалі і по вертикальним коливанням. Побудовано програмний засіб, використання якого дало можливість промоделювати процес формування оптичних зображень потоком квантів СВ. Розглянуто формування зображень випромінювання електронів з енергією Е=225 МеВ при зміні поздовжньої відстані L до площини реєстрації. Визначено, що на малих поздовжніх відстанях основний внесок в зображенні вносить вертикальний розподіл часток в пучку. Зі збільшенням базової відстані L зростає внесок розподілу часток по вертикальним коливанням, який для великих L стає визначальним. Проведено чисельне моделювання формування зображень. Для базової відстані в 300 см і параметрів пучка з вертикальним середньоквадратичним розміром , що становить 0.2 мм, і середньоквадратичним розміром  вертикальних коливань, що становить 0.15 мрад, наведено сімейство кутових розподілів, які оформлені у вигляді двовимірних гістограм для довжин хвиль , , , де – критична довжина хвилі СВ. Отримано розміри оптичного люка, величина яких дозволяє гарантовано реєструвати весь потік квантів СВ для зазначених характеристик реєстрації.