Синхротронное излучение в спектроскопии. Михайлин В.В. - 4 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

МГУ | Москва

Составители: 

Рубрика: 

- 3 -
Глава 1. СИНХРОТРОННОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ, ИСТОЧ-
НИКИ, КАНАЛЫ
1.1. Свойства синхротронного излучения
В настоящее время существенная часть исследований
взаимодействия излучения с веществом в вакуумной ульт-
рафиолетовой и рентгеновской областях спектра прово-
дится с использованием мощного синхротронного излуче-
ния циклических ускорителей и накопителей электронов.
Теория синхротронного излучения рассмотрена в [1, 2].
Выделим здесь свойства, наиболее важные для практиче-
ских применений. Синхротронное излучение ультрареля-
тивистского электрона сосредоточено в плоскости орбиты
и благодаря релятивистским эффектам остро направлено.
Оно заключено в конусе с углом раствора Θ = 1/γ где γ =
E/m
0
c
2
– релятивистский фактор. Эффект Допплера приво-
дит к смещению максимума мощности излучения в об-
ласть больших частот. В результате критическая частота
равна ω
c
~ ω
0
γ
3
(ω
0
=c/2πR – частота обращения электрона
по орбите) а критическая длина волны излучения λ
с
=
0,4πR/3γ
3
= 0,559R/E
3
(λ
max
= 0,42 λ
c
= 0,254 R/E
2
),
где R вы-
ражено в м, Е – в ГэВ, λ – в нм.
Для расчета мгновенной мощности W (λ,ψ), излучаемой
моноэнергетическим электроном в угол, равный радиану, и
на единицу длины волны, можно воспользоваться форму-
лой
( )
[ ]
( )
( )
( )
( )
,
1
1
32
27
),(
2
3/1
2
2
2
3/2
2
2
8
4
3
2
3
+
+×
×+
=
ξ
γψ
γψ
ξ
γψγ
λ
λ
π
ψλ
KK
R
ce
W
c
(1.1)
где ψ – угол между направлением излучения и плоско-
стью орбиты; K – модифицированные функции Бесселя с 
Глава 1. СИНХРОТРОННОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ, ИСТОЧ-
НИКИ, КАНАЛЫ

   1.1. Свойства синхротронного излучения
   В настоящее время существенная часть исследований
взаимодействия излучения с веществом в вакуумной ульт-
рафиолетовой и рентгеновской областях спектра прово-
дится с использованием мощного синхротронного излуче-
ния циклических ускорителей и накопителей электронов.
Теория синхротронного излучения рассмотрена в [1, 2].
Выделим здесь свойства, наиболее важные для практиче-
ских применений. Синхротронное излучение ультрареля-
тивистского электрона сосредоточено в плоскости орбиты
и благодаря релятивистским эффектам остро направлено.
Оно заключено в конусе с углом раствора Θ = 1/γ где γ =
E/m0c2 – релятивистский фактор. Эффект Допплера приво-
дит к смещению максимума мощности излучения в об-
ласть больших частот. В результате критическая частота
равна ωc ~ ω0γ3 (ω0=c/2πR – частота обращения электрона
по орбите) а критическая длина волны излучения λс =
0,4πR/3γ3 = 0,559R/E3 (λmax = 0,42 λc = 0,254 R/E2), где R вы-
ражено в м, Е – в ГэВ, λ – в нм.
   Для расчета мгновенной мощности W (λ,ψ), излучаемой
моноэнергетическим электроном в угол, равный радиану, и
на единицу длины волны, можно воспользоваться форму-
лой

                                [
                27 e 2 c  λc  8
                                         ]
                                4                         (1.1)
   W (λ ,ψ ) =                  γ 1 + (γψ )2 2
                                                 ×
               32π 3 R 3  λ 
      2
   ×  K 2 / 3 (ξ ) +
                        (γψ )2      2
                                         (ξ )
                                             
                                 K           ,
                      1 + (γψ )
                               2   1 / 3
                                            
   где ψ – угол между направлением излучения и плоско-
стью орбиты; K – модифицированные функции Бесселя с

                             -3-

Страницы