Доклад : Принцип создания мощного лазера на свободных электронах 


Полнотекстовый поиск по базе:

Главная >> Доклад >> Наука и техника


Принцип создания мощного лазера на свободных электронах




ПРИНЦИП СОЗДАНИЯ МОЩНОГО ЛАЗЕРА НА СВОБОДНЫХ ЭЛЕКТРОНАХ.

Показана возможность создания лазера на свободных электронах,

перестраиваемого вплоть до диапазона гамма-лучей.

В настоящее время интенсивно развивается релятивистская электроника. Значительное место в ней занимают устройства, которые называются лазерами на свободных электронах (ЛСЭ). Их принцип основан на том, что движущаяся заряженная частица (ДЗЧ) приводится в колебательное движение поперек направления своего движения. При этом возникает излучение в малом телесном угле вперед по направлению движения ДЗЧ. Это излучение зависит от продольной скорости ДЗЧ, и шага ондулятора (см. ниже). Оно может быть когерентным, что и дало название ЛСЭ.

Для того, чтобы частица имела поперечные колебания, применяется система называемая ондулятором. По принципу воздействия на ДЗЧ ондуляторы делятся на электрические и магнитные. Здесь рассматривается магнитная система Рис. 1.

Недостатком существующих ондуляторов является то, что для создания необходимого магнитного поля (МП) используются постоянные электромагниты с сердечником. Это конструктивно ограничивает шаг ондулятора - Lонд ( период изменения МП в системе).

Рис. 1 Рис. 2

Для создания интенсивного пучка ДЗЧ и увеличения выходной мощности ЛСЭ, применена многоканальная схема со сложением отдельных пучков (Рис. 2)

Источником ДЗЧ могут быть электронные и ионные пушки, радиоактивные источники высокой интенсивности (Pu, Co, Sr …), космические лучи и потоки ДЗЧ от Солнца. Вполне возможно применение ТРЕГа в качестве источника ДЗЧ – тогда это будет протонный или альфа-лазер.

На Рис.2 показаны: 1 - первичные пучки ДЗЧ; 2 - рассеивающая магнитная линза; 3 - суммарный пучок ДЗЧ; 4 - ондулятор; 5 - выходное излучение.

Особенностями данной схемы являются: 1) применение для сборки пучков универсальной магнитной линзы в рассеивающем режиме - это позволяет минимизировать апертуру суммарного пучка ДЗЧ; 2) применение магнитного ондулятора со сверхмалым, регулируемым периодом, что позволяет значительно повысить частоту выходного излучения. При увеличении энергии излучаемого кванта до 80MeV, становится возможной фотоядерная реакция: 83Bi209+80MeV® 79Au197+22He4+4nO. Появляется возможность фотоядерного разложения радиоактивных отходов, обычных и боевых ядерных материалов.

На Рис.3 показаны: 1) секционированная тороидальная катушка с током I (для секций могут быть использованы обмотки электродвигателей различного типа, мощности и назначения); 2) тороидальное плазменное образование с ДЗЧ (сильно увеличено); 3) МП, исполняющее роль ондулятора; 4) выходное излучение. Пунктиром показаны дополнительные управляющие слаботочные обмотки.

Они используются для создания слабого МП, которое однонаправлено с основным МП и вращается путем последовательного цикличного переключения обмоток. Это МП – для динамического выравнивания возможных технологических неоднородностей основного МП.

Похожие работы:

  • Лазеры

    Реферат >> Физика
    ... на создание лазеров большой мощности, а также рентгеновских и химических лазеров. ЛАЗЕРЫ. На ... в лазерах. После вспышки мощной лампы сис­тема ... лазеры на аргоне, криптоне и ксеноне. ЛАЗЕР НА СВОБОДНЫХ ЭЛЕКТРОНАХ. Принцип действия такого лазера основан на ...
  • Лазеры в медицине

    Реферат >> Медицина, здоровье
    ... и тем самым создание прибора, названного мазером ... лазеры. Особое место среди всех прочих лазеров занимает лазер на свободных электронах, ... для доставки мощного лазерного излучения ... Принцип действия эксимерных лазеров удобно пояснить на примере лазера на ...
  • Лазер на красителях

    Реферат >> Физика
    ... создания лазеров на красителях был доступен только на отдельных длинах волн. Так как большинство лазеров на ... понять принцип ... мощным лазером, излучающим в видимой области спектра. Если лазер на ... свободной дисперсии 0,125 см-1 и резкостью 30. Электронные ...
  • СОИ (стратегическая оборонная инициатива США)

    Реферат >> Остальные работы
    ... коротковолновые лазеры и пучковое оружие, включая лазеры на свободных электронах и рентгеновские лазеры с ... используется в радиотехнике для создания мощных генераторов и усилителей сверхвысокочастотного ... новые физические принципы в создании космического оружия ...
  • Поверхностная лазерная обработка

    Курсовая работа >> Промышленность, производство
    ... . Глава I. Лазер. История создания. Принцип действия. История создания лазера Слово "лазер" составлено из начальных ... Лазеры на красителях Тип лазеров, использующий в качестве активной среды раствор органических красителей Лазеры на свободных электронах ...
  • Эксперимент как основа естествознания

    Реферат >> Философия
    ... расчеты выполняются с помощью мощных вычислительных средств. Экспериментальное ... лазеров на свободных электронах. Принцип действия таких лазеров основан на том, что в пучке электронов, ... привели к созданию перво химического лазера - лазера, получающего энергию ...
  • Лазер

    Реферат >> Радиоэлектроника
    ... Принцип работы лазера. Возбуждённый атом может самопроизвольно (спонтанно) перейти на ... энергии, затраченной на создание инверсной населённостей ... следующем: электроны газоразрядной ... режиме свободной генерации. ... пучка. Наиболее мощным Л. непрерывного действия ...
  • Сверхизлучение - спонтанное излучение многоатомной системы

    Реферат >> Физика
    ... связан с возможностью создания таких когерентных многоатомных ... Причем это в принципе может быть осуществлено ... бы управлять мощным электромагнитным излучением ... сверхизлучения является лазер на свободных электронах. Лазер на свободных электронах (или ондулятор ...
  • Лазеры и их применение в медицине

    Реферат >> Медицина, здоровье
    ... на работу электронных ... лазерам на углекислом газе (С02-лазерам). Кроме них, в медицине применяют лазеры, работающие на других принципах и на ... установки. Создание лазеров оказалось ... Интенсивность наиболее мощных лазеров может достигать ... на свободном операционном ...
  • Электронно-дырочные гетеропереходы и их отличия от гомопереходов

    Реферат >> Коммуникации и связь
    ... исследованию мощных ... созданием p–n-перехода на границе разных по химическому составу полупроводников (гетероструктурах). Лазеры на ... принципы управления электронными ... электронный энергетический спектр и т.д. Идея полупроводниковых лазеров на ... свободные электроны ...