Мал, Π΄Π° ΡƒΠ΄Π°Π»: ΠΌΠΈΠ½ΠΈΠ°Ρ‚ΡŽΡ€Π½Ρ‹ΠΉ Π»ΠΈΠ½Π΅ΠΉΠ½Ρ‹ΠΉ ΡƒΡΠΊΠΎΡ€ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒ частиц, ΠΏΠΎΡΡ‚Π°Π²ΠΈΠ²ΡˆΠΈΠΉ Π½ΠΎΠ²Ρ‹ΠΉ Ρ€Π΅ΠΊΠΎΡ€Π΄

Мал, Π΄Π° ΡƒΠ΄Π°Π»: ΠΌΠΈΠ½ΠΈΠ°Ρ‚ΡŽΡ€Π½Ρ‹ΠΉ Π»ΠΈΠ½Π΅ΠΉΠ½Ρ‹ΠΉ ΡƒΡΠΊΠΎΡ€ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒ частиц, ΠΏΠΎΡΡ‚Π°Π²ΠΈΠ²ΡˆΠΈΠΉ Π½ΠΎΠ²Ρ‹ΠΉ Ρ€Π΅ΠΊΠΎΡ€Π΄

ΠŸΡ€ΠΈΠ²Ρ‹Ρ‡Π½Ρ‹ΠΉ Π½Π°ΠΌ ΠΏΡ€ΠΈΠ½Ρ†ΠΈΠΏ «большС Π·Π½Π°Ρ‡ΠΈΡ‚ ΠΌΠΎΡ‰Π½Π΅Π΅Β» ΡƒΠΆΠ΅ Π΄Π°Π²Π½ΠΎ устоялся Π² ΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΈΡ… отраслях ΠΆΠΈΠ·Π½ΠΈ общСства, Π² Ρ‚ΠΎΠΌ числС Π² Π½Π°ΡƒΠΊΠ΅ ΠΈ тСхнологиях. Однако Π² соврСмСнных рСалиях всС Ρ‡Π°Ρ‰Π΅ ΠΈ Ρ‡Π°Ρ‰Π΅ встрСчаСтся практичСская рСализация ΠΏΠΎΠ³ΠΎΠ²ΠΎΡ€ΠΊΠΈ Β«ΠΌΠ°Π», Π΄Π° ΡƒΠ΄Π°Π»Β». Π­Ρ‚ΠΎ проявляСтся ΠΊΠ°ΠΊ Π² ΠΊΠΎΠΌΠΏΡŒΡŽΡ‚Π΅Ρ€Π°Ρ…, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ Ρ€Π°Π½Π΅Π΅ Π·Π°Π½ΠΈΠΌΠ°Π»ΠΈ Ρ†Π΅Π»ΡƒΡŽ ΠΊΠΎΠΌΠ½Π°Ρ‚Ρƒ, Π° сСйчас ΠΏΠΎΠΌΠ΅Ρ‰Π°ΡŽΡ‚ΡΡ Π² ладошкС Ρ€Π΅Π±Π΅Π½ΠΊΠ°, Ρ‚Π°ΠΊ ΠΈ Π² ускоритСлях заряТСнных частиц. Π”Π°-Π΄Π°, ΠΏΠΎΠΌΠ½ΠΈΡ‚Π΅ большой Π°Π΄Ρ€ΠΎΠ½Π½Ρ‹ΠΉ ΠΊΠΎΠ»Π»Π°ΠΉΠ΄Π΅Ρ€ (Π‘ΠΠš), Π²Π½ΡƒΡˆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ Π³Π°Π±Π°Ρ€ΠΈΡ‚Ρ‹ ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ³ΠΎ (26 659 ΠΌ Π² Π΄Π»ΠΈΠ½Ρƒ) Π±ΡƒΠΊΠ²Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎ ΡƒΠΊΠ°Π·Π°Π½Ρ‹ Π² Π΅Π³ΠΎ Π½Π°Π·Π²Π°Π½ΠΈΠΈ? Π’Π°ΠΊ Π²ΠΎΡ‚, это ΡƒΠΆΠ΅ Π² ΠΏΡ€ΠΎΡˆΠ»ΠΎΠΌ ΠΏΠΎ мнСнию ΡƒΡ‡Π΅Π½Ρ‹Ρ… ΠΈΠ· DESY, Ρ€Π°Π·Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π°Π²ΡˆΠΈΡ… ΠΌΠΈΠ½ΠΈΠ°Ρ‚ΡŽΡ€Π½ΡƒΡŽ Π²Π΅Ρ€ΡΠΈΡŽ ускоритСля, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΉ ΠΏΠΎ показатСлям Π½Π΅ уступаСт своСму ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΎΡ€Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€Π½ΠΎΠΌΡƒ ΠΏΡ€Π΅Π΄ΡˆΠ΅ΡΡ‚Π²Π΅Π½Π½ΠΈΠΊΡƒ. Π‘ΠΎΠ»Π΅Π΅ Ρ‚ΠΎΠ³ΠΎ, ΠΌΠΈΠ½ΠΈ ΡƒΡΠΊΠΎΡ€ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒ Π΄Π°ΠΆΠ΅ установил Π½ΠΎΠ²Ρ‹ΠΉ ΠΌΠΈΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠΉ Ρ€Π΅ΠΊΠΎΡ€Π΄ срСди Ρ‚Π΅Ρ€Π°Π³Π΅Ρ€Ρ†ΠΎΠ²Ρ‹Ρ… ускоритСлСй, ΡƒΠ΄Π²ΠΎΠΈΠ² ΡΠ½Π΅Ρ€Π³ΠΈΡŽ Π²Π½Π΅Π΄Ρ€Π΅Π½Π½Ρ‹Ρ… элСктронов. Как Π±Ρ‹Π» Ρ€Π°Π·Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π°Π½ ΠΌΠΈΠ½ΠΈΠ°Ρ‚ΡŽΡ€Π½Ρ‹ΠΉ ΡƒΡΠΊΠΎΡ€ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒ, ΠΊΠ°ΠΊΠΈΠ΅ основныС ΠΏΡ€ΠΈΠ½Ρ†ΠΈΠΏΡ‹ Π΅Π³ΠΎ дСйствия ΠΈ Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Π°Π»ΠΈ практичСскиС экспСримСнты? Об этом Π½Π°ΠΌ ΠΏΠΎΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ ΡƒΠ·Π½Π°Ρ‚ΡŒ Π΄ΠΎΠΊΠ»Π°Π΄ ΠΈΡΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΡΠΊΠΎΠΉ Π³Ρ€ΡƒΠΏΠΏΡ‹. ΠŸΠΎΠ΅Ρ…Π°Π»ΠΈ.

Основа исслСдования

По словам Π”ΡƒΠ½Ρ„Π°Π½ Π§ΠΆΠ°Π½ (Dongfang Zhang) ΠΈ Π΅Π³ΠΎ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅Π³ ΠΈΠ· DESY (НСмСцкий Π­Π»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΎΠ½Π½Ρ‹ΠΉ Π‘ΠΈΠ½Ρ…Ρ€ΠΎΡ‚Ρ€ΠΎΠ½), ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ ΠΈ Ρ€Π°Π·Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π°Π»ΠΈ ΠΌΠΈΠ½ΠΈ-ΡƒΡΠΊΠΎΡ€ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒ, свСрхбыстрыС источники элСктронов ΠΈΠ³Ρ€Π°ΡŽΡ‚ нСвСроятно Π²Π°ΠΆΠ½ΡƒΡŽ Ρ€ΠΎΠ»ΡŒ Π² ΠΆΠΈΠ·Π½ΠΈ соврСмСнного общСства. МногиС ΠΈΠ· Π½ΠΈΡ… ΠΏΡ€ΠΎΡΠ²Π»ΡΡŽΡ‚ΡΡ Π² ΠΌΠ΅Π΄ΠΈΡ†ΠΈΠ½Π΅, Ρ€Π°Π·Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚ΠΊΠ΅ элСктроники ΠΈ Π² Π½Π°ΡƒΡ‡Π½Ρ‹Ρ… исслСдованиях. Π‘Π°ΠΌΠΎΠΉ большой ΠΏΡ€ΠΎΠ±Π»Π΅ΠΌΠΎΠΉ Π½Ρ‹Π½Π΅ΡˆΠ½ΠΈΡ… Π»ΠΈΠ½Π΅ΠΉΠ½Ρ‹Ρ… ускоритСлСй, ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΡ… радиочастотныС Π³Π΅Π½Π΅Ρ€Π°Ρ‚ΠΎΡ€Ρ‹, являСтся ΠΈΡ… Π΄ΠΎΡ€ΠΎΠ³ΠΎΠ²ΠΈΠ·Π½Π°, ΡΠ»ΠΎΠΆΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ инфраструктуры ΠΈ Π²Π½ΡƒΡˆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ Π°ΠΏΠΏΠ΅Ρ‚ΠΈΡ‚Ρ‹ ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ потрСбляСмой мощности. А Ρ‚Π°ΠΊΠΈΠ΅ нСдостатки сильно ΠΎΠ³Ρ€Π°Π½ΠΈΡ‡ΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‚ Π΄ΠΎΡΡ‚ΡƒΠΏΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΏΠΎΠ΄ΠΎΠ±Π½Ρ‹Ρ… Ρ‚Π΅Ρ…Π½ΠΎΠ»ΠΎΠ³ΠΈΠΉ для Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ ΡˆΠΈΡ€ΠΎΠΊΠΎΠ³ΠΎ ΠΊΡ€ΡƒΠ³Π° ΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»Π΅ΠΉ.

Π­Ρ‚ΠΈ ΠΎΡ‡Π΅Π²ΠΈΠ΄Π½Ρ‹Π΅ ΠΏΡ€ΠΎΠ±Π»Π΅ΠΌΡ‹ ΡΠ²Π»ΡΡŽΡ‚ΡΡ ΠΎΡ‚Π»ΠΈΡ‡Π½Ρ‹ΠΌ стимулом ΠΊ Ρ€Π°Π·Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚ΠΊΠ΅ устройств, Ρ€Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€Ρ‹ ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Ρ… Π½Π΅ Π±ΡƒΠ΄ΡƒΡ‚ Π²Ρ‹Π·Ρ‹Π²Π°Ρ‚ΡŒ уТас, ΠΊΠ°ΠΊ ΠΈ ΡΡ‚Π΅ΠΏΠ΅Π½ΡŒ потрСбляСмой мощности.

Π‘Ρ€Π΅Π΄ΠΈ ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… Π½ΠΎΠ²ΠΈΠ½ΠΎΠΊ Π² этой отрасли ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ Π²Ρ‹Π΄Π΅Π»ΠΈΡ‚ΡŒ Ρ‚Π΅Ρ€Π°Π³Π΅Ρ€Ρ†ΠΎΠ²Ρ‹Π΅ ускоритСли, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ ΠΎΠ±Π»Π°Π΄Π°ΡŽΡ‚ рядом «плюшСк»:

  • оТидаСтся, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΊΠΎΡ€ΠΎΡ‚ΠΊΠΈΠ΅ Π²ΠΎΠ»Π½Ρ‹ ΠΈ ΠΊΠΎΡ€ΠΎΡ‚ΠΊΠΈΠ΅ ΠΈΠΌΠΏΡƒΠ»ΡŒΡΡ‹ Ρ‚Π΅Ρ€Π°Π³Π΅Ρ€Ρ†ΠΎΠ²ΠΎΠ³ΠΎ излучСния позволят Π·Π½Π°Ρ‡ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ ΡƒΠ²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΡ‚ΡŒ ΠΏΠΎΡ€ΠΎΠ³ пробоя*, Π²Ρ‹Π·Π²Π°Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΏΠΎΠ»Π΅ΠΌ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΏΠΎΠ·Π²ΠΎΠ»ΠΈΡ‚ ΡƒΠ²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΡ‚ΡŒ Π³Ρ€Π°Π΄ΠΈΠ΅Π½Ρ‚Ρ‹ ускорСния;

ЭлСктричСский ΠΏΡ€ΠΎΠ±ΠΎΠΉ* β€” Ρ€Π΅Π·ΠΊΠΎΠ΅ возрастаниС силы Ρ‚ΠΎΠΊΠ° ΠΏΡ€ΠΈ ΠΏΡ€ΠΈΠ»ΠΎΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΈ напряТСния Π²Ρ‹ΡˆΠ΅ критичСского.

  • Π½Π°Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ΅ эффСктивных ΠΌΠ΅Ρ‚ΠΎΠ΄ΠΎΠ² Π³Π΅Π½Π΅Ρ€Π°Ρ†ΠΈΠΈ Π²Ρ‹ΡΠΎΠΊΠΎΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ Ρ‚Π΅Ρ€Π°Π³Π΅Ρ€Ρ†ΠΎΠ²ΠΎΠ³ΠΎ излучСния позволяСт ΠΎΡΡƒΡ‰Π΅ΡΡ‚Π²Π»ΡΡ‚ΡŒ Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€Π΅Π½Π½ΡŽΡŽ ΡΠΈΠ½Ρ…Ρ€ΠΎΠ½ΠΈΠ·Π°Ρ†ΠΈΡŽ ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ элСктронами ΠΈ полями возбуТдСния;
  • для создания Ρ‚Π°ΠΊΠΈΡ… устройств ΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚ ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Π½ΡΡ‚ΡŒΡΡ классичСскиС ΠΌΠ΅Ρ‚ΠΎΠ΄Ρ‹, Π½ΠΎ ΠΈΡ… ΡΡ‚ΠΎΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ, врСмя производства ΠΈ Ρ€Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€Ρ‹ Π±ΡƒΠ΄ΡƒΡ‚ сильно сокращСны.

Π£Ρ‡Π΅Π½Ρ‹Π΅ ΡΡ‡ΠΈΡ‚Π°ΡŽΡ‚, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΈΡ… Ρ‚Π΅Ρ€Π°Π³Π΅Ρ€Ρ†ΠΎΠ²Ρ‹ΠΉ ΡƒΡΠΊΠΎΡ€ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒ Π² ΠΌΠΈΠ»Π»ΠΈΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ΠΎΠ²Ρ‹Ρ… ΠΌΠ°ΡΡˆΡ‚Π°Π±Π°Ρ… являСтся компромиссом ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ ΠΎΠ±Ρ‹Ρ‡Π½Ρ‹ΠΌΠΈ ускоритСлями, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΈΠΌΠ΅ΡŽΡ‚ΡΡ сСйчас, ΠΈ ΠΌΠΈΠΊΡ€ΠΎ-ускоритСлями, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ Ρ€Π°Π·Ρ€Π°Π±Π°Ρ‚Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ, Π½ΠΎ ΠΎΠ±Π»Π°Π΄Π°ΡŽΡ‚ мноТСством нСдостатков Π²Π²ΠΈΠ΄Ρƒ своих ΡƒΠΆ ΠΎΡ‡Π΅Π½ΡŒ ΠΌΠ°Π»Ρ‹Ρ… Π³Π°Π±Π°Ρ€ΠΈΡ‚ΠΎΠ².

Π˜ΡΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΠΈ Π½Π΅ ΠΎΡ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°ΡŽΡ‚, Ρ‡Ρ‚ΠΎ тСхнология Ρ‚Π΅Ρ€Π°Π³Π΅Ρ€Ρ†ΠΎΠ²ΠΎΠ³ΠΎ ускорСния ΡƒΠΆΠ΅ ΠΊΠ°ΠΊΠΎΠ΅-Ρ‚ΠΎ врСмя находится Π² Ρ€Π°Π·Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚ΠΊΠ΅. Однако, ΠΏΠΎ ΠΈΡ… мнСнию, Π² Π΄Π°Π½Π½ΠΎΠΉ сфСрС Π΅ΡΡ‚ΡŒ Π΅Ρ‰Π΅ масса аспСктов, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ Π½Π΅ Π±Ρ‹Π»ΠΈ ΠΈΠ·ΡƒΡ‡Π΅Π½Ρ‹, ΠΏΡ€ΠΎΠ²Π΅Ρ€Π΅Π½Ρ‹ ΠΈΠ»ΠΈ Ρ€Π΅Π°Π»ΠΈΠ·ΠΎΠ²Π°Π½Ρ‹.

Π’ своСм Ρ‚Ρ€ΡƒΠ΄Π΅, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΉ ΠΌΡ‹ сСгодня ΠΈ рассматриваСм, ΡƒΡ‡Π΅Π½Ρ‹Π΅ Π΄Π΅ΠΌΠΎΠ½ΡΡ‚Ρ€ΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‚ возмоТности STEAM (segmented terahertz electron accelerator and manipulator) β€” сСгмСнтированного Ρ‚Π΅Ρ€Π°Π³Π΅Ρ€Ρ†ΠΎΠ²ΠΎΠ³ΠΎ элСктронного ускоритСля ΠΈ манипулятора. STEAM позволяСт ΡƒΠΌΠ΅Π½ΡŒΡˆΠΈΡ‚ΡŒ Π΄Π»ΠΈΠ½Ρƒ ΠΏΡƒΡ‡ΠΊΠ° элСктронов Π΄ΠΎ субпикосСкундной Π΄Π»ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΠΈ, обСспСчивая Ρ‚Π΅ΠΌ самым фСмтосСкундный ΠΊΠΎΠ½Ρ‚Ρ€ΠΎΠ»ΡŒ Π½Π°Π΄ Ρ„Π°Π·ΠΎΠΉ ускорСния.

Удалось Π΄ΠΎΡΡ‚ΠΈΡ‡ΡŒ поля ускорСния Π² 200 ΠœΠ’/ΠΌ (ΠœΠ’ β€” ΠΌΠ΅Π³Π°Π²ΠΎΠ»ΡŒΡ‚), Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΏΡ€ΠΈΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ ΠΊ Ρ€Π΅ΠΊΠΎΡ€Π΄Π½ΠΎΠΌΡƒ Ρ‚Π΅Ρ€Π°Π³Π΅Ρ€Ρ†ΠΎΠ²ΠΎΠΌΡƒ ΡƒΡΠΊΠΎΡ€Π΅Π½ΠΈΡŽ Π² > 70 кэВ (ΠΊΠΈΠ»ΠΎΡΠ»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΎΠ½Π²ΠΎΠ»ΡŒΡ‚) ΠΎΡ‚ Π²Π½Π΅Π΄Ρ€Π΅Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΏΡƒΡ‡ΠΊΠ° элСктронов с энСргиСй 55 кэВ. Π’Π°ΠΊΠΈΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ Π±Ρ‹Π»ΠΈ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡Π΅Π½Ρ‹ ускорСнныС элСктроны Π΄ΠΎ 125 кэВ.

Π‘Ρ‚Ρ€ΡƒΠΊΡ‚ΡƒΡ€Π° устройства ΠΈ Π΅Π³ΠΎ рСализация

Мал, Π΄Π° ΡƒΠ΄Π°Π»: ΠΌΠΈΠ½ΠΈΠ°Ρ‚ΡŽΡ€Π½Ρ‹ΠΉ Π»ΠΈΠ½Π΅ΠΉΠ½Ρ‹ΠΉ ΡƒΡΠΊΠΎΡ€ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒ частиц, ΠΏΠΎΡΡ‚Π°Π²ΠΈΠ²ΡˆΠΈΠΉ Π½ΠΎΠ²Ρ‹ΠΉ Ρ€Π΅ΠΊΠΎΡ€Π΄
Π˜Π·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ β„–1: схСма исслСдуСмого устройства.

Мал, Π΄Π° ΡƒΠ΄Π°Π»: ΠΌΠΈΠ½ΠΈΠ°Ρ‚ΡŽΡ€Π½Ρ‹ΠΉ Π»ΠΈΠ½Π΅ΠΉΠ½Ρ‹ΠΉ ΡƒΡΠΊΠΎΡ€ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒ частиц, ΠΏΠΎΡΡ‚Π°Π²ΠΈΠ²ΡˆΠΈΠΉ Π½ΠΎΠ²Ρ‹ΠΉ Ρ€Π΅ΠΊΠΎΡ€Π΄
Π˜Π·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ β„–1-2: Π° β€” схСма Ρ€Π°Π·Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π°Π½Π½ΠΎΠΉ 5-слойной сСгмСнтированной структуры, b β€” ΡΠΎΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ расчСтного ускорСния ΠΈ направлСния распространСния элСктронов.

ΠŸΡƒΡ‡ΠΊΠΈ элСктронов (55 кэВ) Π³Π΅Π½Π΅Ρ€ΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‚ΡΡ ΠΈΠ· элСктронной ΠΏΡƒΡˆΠΊΠΈ* ΠΈ Π²Π½Π΅Π΄Ρ€ΡΡŽΡ‚ΡΡ Π² Ρ‚Π΅Ρ€Π°Π³Π΅Ρ€Ρ†ΠΎΠ²Ρ‹ΠΉ STEAM-buncher (компрСссор ΠΏΡƒΡ‡ΠΊΠ°), послС Ρ‡Π΅Π³ΠΎ пСрСходят Π² STEAM-linac (Π»ΠΈΠ½Π΅ΠΉΠ½Ρ‹ΠΉ ΡƒΡΠΊΠΎΡ€ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒ*).

ЭлСктронная ΠΏΡƒΡˆΠΊΠ°* β€” устройство Π³Π΅Π½Π΅Ρ€Π°Ρ†ΠΈΠΈ ΠΏΡƒΡ‡ΠΊΠ° элСктронов Π½Π΅ΠΎΠ±Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΠΉ ΠΊΠΎΠ½Ρ„ΠΈΠ³ΡƒΡ€Π°Ρ†ΠΈΠΈ ΠΈ энСргии.

Π›ΠΈΠ½Π΅ΠΉΠ½Ρ‹ΠΉ ΡƒΡΠΊΠΎΡ€ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒ* β€” ΡƒΡΠΊΠΎΡ€ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒ, Π² ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΌ заряТСнныС частицы проходят структуру лишь 1 Ρ€Π°Π·, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΎΡ‚Π»ΠΈΡ‡Π°Π΅Ρ‚ Π»ΠΈΠ½Π΅ΠΉΠ½Ρ‹ΠΉ ΡƒΡΠΊΠΎΡ€ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒ ΠΎΡ‚ цикличСского (Π½Π°ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€, Π‘ΠΠš).

Оба STEAM устройства ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡Π°ΡŽΡ‚ Ρ‚Π΅Ρ€Π°Π³Π΅Ρ€Ρ†ΠΎΠ²Ρ‹Π΅ ΠΈΠΌΠΏΡƒΠ»ΡŒΡΡ‹ ΠΎΡ‚ ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ Π»Π°Π·Π΅Ρ€Π° Π±Π»ΠΈΠΆΠ½Π΅Π³ΠΎ инфракрасного свСта (NIR), ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΉ Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ запускаСт Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΠΊΠ°Ρ‚ΠΎΠ΄ элСктронной ΠΏΡƒΡˆΠΊΠΈ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΏΡ€ΠΈΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ ΠΊ Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€Π΅Π½Π½Π΅ΠΉ синхронизации ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ элСктронами ΠΈ ΡƒΡΠΊΠΎΡ€ΡΡŽΡ‰ΠΈΠΌΠΈ полями. Π£Π»ΡŒΡ‚Ρ€Π°Ρ„ΠΈΠΎΠ»Π΅Ρ‚ΠΎΠ²Ρ‹Π΅ ΠΈΠΌΠΏΡƒΠ»ΡŒΡΡ‹ для фотоэмиссии Π½Π° Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΠΊΠ°Ρ‚ΠΎΠ΄Π΅ Π³Π΅Π½Π΅Ρ€ΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‚ΡΡ Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· Π΄Π²Π΅ ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ стадии Π“Π’Π“* основной Π΄Π»ΠΈΠ½Ρ‹ Π²ΠΎΠ»Π½Ρ‹ Π±Π»ΠΈΠΆΠ½Π΅Π³ΠΎ инфракрасного свСта. Π­Ρ‚ΠΎΡ‚ процСсс ΠΏΡ€Π΅ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠ²Ρ‹Π²Π°Π΅Ρ‚ Π»Π°Π·Π΅Ρ€Π½Ρ‹ΠΉ ΠΈΠΌΠΏΡƒΠ»ΡŒΡ с Π΄Π»ΠΈΠ½ΠΎΠΉ Π²ΠΎΠ»Π½Ρ‹ 1020 Π½ΠΌ сначала Π² 510 Π½ΠΌ, Π° Π·Π°Ρ‚Π΅ΠΌ Π² 255 Π½ΠΌ.

Π“Π’Π“* (гСнСрация Π²Ρ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΉ оптичСской Π³Π°Ρ€ΠΌΠΎΠ½ΠΈΠΊΠΈ) β€” процСсс объСдинСния Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΠ½ΠΎΠ² с ΠΎΠ΄ΠΈΠ½Π°ΠΊΠΎΠ²ΠΎΠΉ частотой Π²ΠΎ врСмя взаимодСйствия с Π½Π΅Π»ΠΈΠ½Π΅ΠΉΠ½Ρ‹ΠΌ ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»ΠΎΠΌ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΏΡ€ΠΈΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ ΠΊ Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½ΠΈΡŽ Π½ΠΎΠ²Ρ‹Ρ… Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΠ½ΠΎΠ² с ΡƒΠ΄Π²ΠΎΠ΅Π½Π½ΠΎΠΉ энСргиСй ΠΈ частотой, Π° Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ Π² Π΄Π²Π° Ρ€Π°Π·Π° мСньшСй Π΄Π»ΠΈΠ½ΠΎΠΉ Π²ΠΎΠ»Π½Ρ‹.

ΠžΡΡ‚Π°Π²ΡˆΠ°ΡΡΡ Ρ‡Π°ΡΡ‚ΡŒ Π»ΡƒΡ‡Π° NIR-Π»Π°Π·Π΅Ρ€Π° раздСляСтся Π½Π° 4 Π»ΡƒΡ‡Π°, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡŽΡ‚ΡΡ для Π³Π΅Π½Π΅Ρ€Π°Ρ†ΠΈΠΈ Ρ‡Π΅Ρ‚Ρ‹Ρ€Π΅Ρ… ΠΎΠ΄Π½ΠΎΡ†ΠΈΠΊΠ»ΠΎΠ²Ρ‹Ρ… Ρ‚Π΅Ρ€Π°Π³Π΅Ρ€Ρ†ΠΎΠ²Ρ‹Ρ… ΠΈΠΌΠΏΡƒΠ»ΡŒΡΠΎΠ² посрСдством Π³Π΅Π½Π΅Ρ€Π°Ρ†ΠΈΠΈ разности Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€ΠΈΠΈΠΌΠΏΡƒΠ»ΡŒΡΠ½Ρ‹Ρ… частот.

Π”Π²Π° Ρ‚Π΅Ρ€Π°Π³Π΅Ρ€Ρ†ΠΎΠ²Ρ‹Ρ… ΠΈΠΌΠΏΡƒΠ»ΡŒΡΠ° Π·Π°Ρ‚Π΅ΠΌ ΠΏΠΎΡΡ‚ΡƒΠΏΠ°ΡŽΡ‚ Π² ΠΊΠ°ΠΆΠ΄ΠΎΠ΅ STEAM устройство Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· симмСтричныС Ρ€ΠΎΠ³ΠΎΠ²Ρ‹Π΅ структуры, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‚ Ρ‚Π΅Ρ€Π°Π³Π΅Ρ€Ρ†ΠΎΠ²ΡƒΡŽ ΡΠ½Π΅Ρ€Π³ΠΈΡŽ Π² ΠΎΠ±Π»Π°ΡΡ‚ΡŒ взаимодСйствия ΠΏΠΎΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΊ Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΡŽ распространСния элСктронов.

Когда элСктроны входят Π² ΠΊΠ°ΠΆΠ΄ΠΎΠ΅ ΠΈΠ· STEAM устройство, ΠΎΠ½ΠΈ ΠΏΠΎΠ΄Π²Π΅Ρ€Π³Π°ΡŽΡ‚ΡΡ Π²ΠΎΠ·Π΄Π΅ΠΉΡΡ‚Π²ΠΈΡŽ элСктричСской ΠΈ ΠΌΠ°Π³Π½ΠΈΡ‚Π½ΠΎΠΉ ΡΠΎΡΡ‚Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‰ΠΈΡ… силы Π›ΠΎΡ€Π΅Π½Ρ†Π°*.

Π‘ΠΈΠ»Π° Π›ΠΎΡ€Π΅Π½Ρ†Π°* β€” сила, с ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΉ элСктромагнитноС ΠΏΠΎΠ»Π΅ воздСйствуСт Π½Π° Π·Π°Ρ€ΡΠΆΠ΅Π½Π½ΡƒΡŽ частицу.

Π’ Π΄Π°Π½Π½ΠΎΠΌ случаС, элСктричСскоС ΠΏΠΎΠ»Π΅ ΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‡Π°Π΅Ρ‚ Π·Π° ускорСниС ΠΈ Π·Π°ΠΌΠ΅Π΄Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅, Π° ΠΌΠ°Π³Π½ΠΈΡ‚Π½ΠΎΠ΅ ΠΏΠΎΠ»Π΅ Π²Ρ‹Π·Ρ‹Π²Π°Π΅Ρ‚ ΠΏΠΎΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ‡Π½Ρ‹Π΅ отклонСния.

Мал, Π΄Π° ΡƒΠ΄Π°Π»: ΠΌΠΈΠ½ΠΈΠ°Ρ‚ΡŽΡ€Π½Ρ‹ΠΉ Π»ΠΈΠ½Π΅ΠΉΠ½Ρ‹ΠΉ ΡƒΡΠΊΠΎΡ€ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒ частиц, ΠΏΠΎΡΡ‚Π°Π²ΠΈΠ²ΡˆΠΈΠΉ Π½ΠΎΠ²Ρ‹ΠΉ Ρ€Π΅ΠΊΠΎΡ€Π΄
Π˜Π·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ β„–2

Как ΠΌΡ‹ Π²ΠΈΠ΄ΠΈΠΌ Π½Π° изобраТСниях 2Π° ΠΈ 2b, Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€ΠΈ ΠΊΠ°ΠΆΠ΄ΠΎΠ³ΠΎ STEAM устройства Ρ‚Π΅Ρ€Π°Π³Π΅Ρ€Ρ†ΠΎΠ²Ρ‹Π΅ ΠΏΡƒΡ‡ΠΊΠΈ Ρ€Π°Π·Π΄Π΅Π»Π΅Π½Ρ‹ ΠΏΠΎΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΊ Ρ‚ΠΎΠ½ΠΊΠΈΠΌΠΈ мСталличСскими листами Π² нСсколько слоСв Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π½ΠΎΠΉ Ρ‚ΠΎΠ»Ρ‰ΠΈΠ½Ρ‹, ΠΊΠ°ΠΆΠ΄Ρ‹ΠΉ ΠΈΠ· ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Ρ… дСйствуСт ΠΊΠ°ΠΊ Π²ΠΎΠ»Π½ΠΎΠ²ΠΎΠ΄, пСрСносящий Ρ‡Π°ΡΡ‚ΡŒ ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΎΠΉ энСргии Π² ΠΎΠ±Π»Π°ΡΡ‚ΡŒ взаимодСйствия. Π’Π°ΠΊΠΆΠ΅ Π² ΠΊΠ°ΠΆΠ΄ΠΎΠΌ слоС ΠΏΡ€ΠΈΡΡƒΡ‚ΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‚ диэлСктричСскиС пластины, Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ ΡΠΎΠ³Π»Π°ΡΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ врСмя ΠΏΡ€ΠΈΡ…ΠΎΠ΄Π° Ρ‚Π΅Ρ€Π°Π³Π΅Ρ€Ρ†ΠΎΠ²ΠΎΠ³ΠΎ Π²ΠΎΠ»Π½ΠΎΠ²ΠΎΠ³ΠΎ Ρ„Ρ€ΠΎΠ½Ρ‚Π°* с Ρ„Ρ€ΠΎΠ½Ρ‚ΠΎΠΌ элСктронов.

Π’ΠΎΠ»Π½ΠΎΠ²ΠΎΠΉ Ρ„Ρ€ΠΎΠ½Ρ‚* β€” ΠΏΠΎΠ²Π΅Ρ€Ρ…Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ, Π΄ΠΎ ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΉ дошла Π²ΠΎΠ»Π½Π°.

Оба STEAM устройства Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π°ΡŽΡ‚ Π² элСктричСском Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠ΅, Ρ‚ΠΎ Π΅ΡΡ‚ΡŒ Ρ‚Π°ΠΊ, Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ ΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ·Π²ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ΡŒ Π½Π°Π»ΠΎΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ элСктричСского поля ΠΈ ΠΏΠΎΠ΄Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΌΠ°Π³Π½ΠΈΡ‚Π½ΠΎΠ³ΠΎ поля Π² Ρ†Π΅Π½Ρ‚Ρ€Π΅ области взаимодСйствия.

Π’ ΠΏΠ΅Ρ€Π²ΠΎΠΌ устройствС элСктроны рассчитаны ΠΏΠΎ Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½ΠΈ Ρ‚Π°ΠΊ, Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ ΠΏΡ€ΠΎΡ…ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ΡŒ Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· пСрСсСчСниС нуля* Ρ‚Π΅Ρ€Π°Π³Π΅Ρ€Ρ†ΠΎΠ²ΠΎΠ³ΠΎ поля, Π³Π΄Π΅ Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½Ρ‹Π΅ Π³Ρ€Π°Π΄ΠΈΠ΅Π½Ρ‚Ρ‹ элСктричСского поля максимизированы, Π° срСднСС ΠΏΠΎΠ»Π΅ ΠΌΠΈΠ½ΠΈΠΌΠΈΠ·ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½ΠΎ.

ΠŸΠ΅Ρ€Π΅ΡΠ΅Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ нуля* β€” Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠ°, Π³Π΄Π΅ Π½Π΅Ρ‚ Π½ΠΈΠΊΠ°ΠΊΠΎΠ³ΠΎ напряТСния.

Вакая конфигурация Π²Ρ‹Π·Ρ‹Π²Π°Π΅Ρ‚ ускорСниС хвоста элСктронного ΠΏΡƒΡ‡ΠΊΠ° ΠΈ Π·Π°ΠΌΠ΅Π΄Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ Π΅Π³ΠΎ Π³ΠΎΠ»ΠΎΠ²Ρ‹, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΏΡ€ΠΈΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ ΠΊ баллистичСской ΠΏΡ€ΠΎΠ΄ΠΎΠ»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ фокусировкС (2Π° ΠΈ 2с).

Π’ΠΎ Π²Ρ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΌ устройствС синхронизация элСктрона ΠΈ Ρ‚Π΅Ρ€Π°Π³Π΅Ρ€Ρ†ΠΎΠ²ΠΎΠ³ΠΎ излучСния устанавливаСтся Ρ‚Π°ΠΊ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ элСктронный ΠΏΡƒΡ‡ΠΎΠΊ испытываСт Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ ΠΎΡ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ Ρ†ΠΈΠΊΠ» Ρ‚Π΅Ρ€Π°Π³Π΅Ρ€Ρ†ΠΎΠ²ΠΎΠ³ΠΎ элСктричСского поля. Вакая конфигурация ΠΏΡ€ΠΈΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ ΠΊ чистому Π½Π΅ΠΏΡ€Π΅Ρ€Ρ‹Π²Π½ΠΎΠΌΡƒ ΡƒΡΠΊΠΎΡ€Π΅Π½ΠΈΡŽ (2b ΠΈ 2d).

Π›Π°Π·Π΅Ρ€ с NIR ΠΈΠ·Π»ΡƒΡ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ Π½Π°ΠΏΠΎΠΌΠΈΠ½Π°Π΅Ρ‚ ΠΊΡ€ΠΈΠΎΠ³Π΅Π½Π½ΠΎ ΠΎΡ…Π»Π°ΠΆΠ΄Π΅Π½Π½ΡƒΡŽ Yb:YLF систСму, которая Π²Ρ‹Π΄Π°Π΅Ρ‚ оптичСскиС ΠΈΠΌΠΏΡƒΠ»ΡŒΡΡ‹ с Π΄Π»ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ 1.2 пс ΠΈ энСргиСй 50 ΠΌΠ”ΠΆ ΠΏΡ€ΠΈ Π΄Π»ΠΈΠ½Π΅ Π²ΠΎΠ»Π½Ρ‹ 1020 Π½ΠΌ ΠΈ частотС повторСния 10 Π“Ρ†. А Ρ‚Π΅Ρ€Π°Π³Π΅Ρ€Ρ†ΠΎΠ²Ρ‹Π΅ ΠΈΠΌΠΏΡƒΠ»ΡŒΡΡ‹ с Ρ†Π΅Π½Ρ‚Ρ€Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ частотой 0.29 Ρ‚Π΅Ρ€Π°Π³Π΅Ρ€Ρ† (ΠΏΠ΅Ρ€ΠΈΠΎΠ΄ Π² 3.44 пс) Π³Π΅Π½Π΅Ρ€ΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‚ΡΡ ΠΌΠ΅Ρ‚ΠΎΠ΄ΠΎΠΌ Π½Π°ΠΊΠ»ΠΎΠ½Π½ΠΎΠ³ΠΎ Ρ„Ρ€ΠΎΠ½Ρ‚Π° ΠΈΠΌΠΏΡƒΠ»ΡŒΡΠ°.

Для питания STEAM-buncher (компрСссор ΠΏΡƒΡ‡ΠΊΠ°) Π±Ρ‹Π»ΠΎ использовано всСго лишь 2 Ρ… 50 Π½Π”ΠΆ Ρ‚Π΅Ρ€Π°Π³Π΅Ρ€Ρ†ΠΎΠ²ΠΎΠΉ энСргии, Π° для STEAM-linac (Π»ΠΈΠ½Π΅ΠΉΠ½Ρ‹ΠΉ ΡƒΡΠΊΠΎΡ€ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒ) ΠΏΠΎΡ‚Ρ€Π΅Π±ΠΎΠ²Π°Π»ΠΎΡΡŒ 2 Ρ… 15 ΠΌΠ”ΠΆ.

Π”ΠΈΠ°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ Π²Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΈ Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ отвСрстий ΠΊΠ°ΠΊ ΠΎΠ±ΠΎΠΈΡ… STEAM устройств составляСт 120 ΠΌΠΊΠΌ.

ΠšΠΎΠΌΠΏΡ€Π΅ΡΡΠΎΡ€ ΠΏΡƒΡ‡ΠΊΠ° спроСктирован с трСмя слоями ΠΎΠ΄ΠΈΠ½Π°ΠΊΠΎΠ²ΠΎΠΉ высоты (0. 225 ΠΌΠΌ), ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ оснащСны пластинами ΠΈΠ· ΠΏΠ»Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΊΠ²Π°Ρ€Ρ†Π° (Ο΅r =4.41) Π΄Π»ΠΈΠ½ΠΎΠΉ 0.42 ΠΈ 0.84 ΠΌΠΌ для контроля Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎΠΉ синхронизации. Π Π°Π²Π½Ρ‹Π΅ высоты слоСв компрСссора ΠΎΡ‚Ρ€Π°ΠΆΠ°ΡŽΡ‚ Ρ„Π°ΠΊΡ‚ Ρ‚ΠΎΠ³ΠΎ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ускорСниС Π½Π΅ происходит (2с).

А Π²ΠΎΡ‚ Π² Π»ΠΈΠ½Π΅ΠΉΠ½ΠΎΠΌ ускоритСлС высоты ΡƒΠΆΠ΅ ΠΎΡ‚Π»ΠΈΡ‡Π°ΡŽΡ‚ΡΡ β€” 0.225, 0.225 ΠΈ 0.250 ΠΌΠΌ (+ пластины ΠΈΠ· ΠΏΠ»Π°Π²Π»Π΅Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΊΠ²Π°Ρ€Ρ†Π° 0.42 ΠΈ 0.84 ΠΌΠΌ). Π£Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ высоты слоя ΠΎΠ±ΡŠΡΡΠ½ΡΠ΅Ρ‚ ΡƒΠ²Π΅Π»ΠΈΡ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ скорости элСктронов ΠΏΡ€ΠΈ ускорСнии.

Π£Ρ‡Π΅Π½Ρ‹Π΅ ΠΎΡ‚ΠΌΠ΅Ρ‡Π°ΡŽΡ‚, Ρ‡Ρ‚ΠΎ число слоСв Π½Π°ΠΏΡ€ΡΠΌΡƒΡŽ ΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‡Π°Π΅Ρ‚ Π·Π° Ρ„ΡƒΠ½ΠΊΡ†ΠΈΠΎΠ½Π°Π» ΠΊΠ°ΠΆΠ΄ΠΎΠ³ΠΎ ΠΈΠ· Π΄Π²ΡƒΡ… устройств. Для достиТСния Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ высокой стСпСни ускорСния, ΠΊ ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€Ρƒ, потрСбуСтся большС слоСв ΠΈ другая конфигурация высот для ΠΎΠΏΡ‚ΠΈΠΌΠΈΠ·Π°Ρ†ΠΈΠΈ взаимодСйствия.

Π Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚Ρ‹ практичСских ΠΎΠΏΡ‹Ρ‚ΠΎΠ²

ΠŸΡ€Π΅ΠΆΠ΄Π΅ всСго исслСдоватСли Π½Π°ΠΏΠΎΠΌΠΈΠ½Π°ΡŽΡ‚, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Π² Ρ‚Ρ€Π°Π΄ΠΈΡ†ΠΈΠΎΠ½Π½Ρ‹Ρ… ускоритСлях Π½Π° Π±Π°Π·Π΅ радиочастот влияниС Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎΠΉ протяТСнности Π²Π½Π΅Π΄Ρ€Π΅Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ элСктронного ΠΏΡƒΡ‡ΠΊΠ° Π½Π° свойства ускорСнного ΠΏΡƒΡ‡ΠΊΠ° связано с ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ элСктричСского поля, испытываСмого Π²ΠΎ врСмя взаимодСйствия Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π½Ρ‹ΠΌΠΈ элСктронами Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€ΠΈ ΠΏΡƒΡ‡ΠΊΠ°, ΠΏΠΎΡΡ‚ΡƒΠΏΠ°ΡŽΡ‰ΠΈΠΌΠΈ Π² Ρ€Π°Π·Π½ΠΎΠ΅ врСмя. Π’Π°ΠΊΠΈΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ, ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΠΏΡ€Π΅Π΄ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚ΡŒ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ поля с большим Π³Ρ€Π°Π΄ΠΈΠ΅Π½Ρ‚ΠΎΠΌ ΠΈ ΠΏΡƒΡ‡ΠΊΠΈ с большСй Π΄Π»ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ ΠΏΡ€ΠΈΠ²Π΅Π΄ΡƒΡ‚ ΠΊ Π±ΠΎΠ»ΡŒΡˆΠ΅ΠΌΡƒ разбросу энСргий. Π’Π²Π΅Π΄Π΅Π½Π½Ρ‹Π΅ ΠΏΡƒΡ‡ΠΊΠΈ большой Π΄Π»ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΠΈ Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ ΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚ ΠΏΡ€ΠΈΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ΡŒ ΠΊ Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ высоким значСниям эмиттансов*.

Эмиттанс* β€” Ρ„Π°Π·ΠΎΠ²ΠΎΠ΅ пространство, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ΅ Π·Π°Π½ΠΈΠΌΠ°Π΅Ρ‚ ускорСнный ΠΏΡƒΡ‡ΠΎΠΊ заряТСнных частиц.

Π’ случаС ΠΆΠ΅ Ρ‚Π΅Ρ€Π°Π³Π΅Ρ€Ρ†ΠΎΠ²ΠΎΠ³ΠΎ ускоритСля ΠΏΠ΅Ρ€ΠΈΠΎΠ΄ поля возбуТдСния ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€Π½ΠΎ Π² 200 Ρ€Π°Π· ΠΊΠΎΡ€ΠΎΡ‡Π΅. Π‘Π»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ, Π½Π°ΠΏΡ€ΡΠΆΡ‘Π½Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ* ΠΏΠΎΠ΄Π΄Π΅Ρ€ΠΆΠΈΠ²Π°Π΅ΠΌΠΎΠ³ΠΎ поля Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ Π² 10 Ρ€Π°Π· Π²Ρ‹ΡˆΠ΅.

ΠΠ°ΠΏΡ€ΡΠΆΠ΅Π½Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ элСктричСского поля* β€” ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒ элСктричСского поля, Ρ€Π°Π²Π½Ρ‹ΠΉ ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΡŽ силы, ΠΏΡ€ΠΈΠ»ΠΎΠΆΠ΅Π½Π½ΠΎΠΉ Π½Π° Π½Π΅ΠΏΠΎΠ΄Π²ΠΈΠΆΠ½Ρ‹ΠΉ Ρ‚ΠΎΡ‡Π΅Ρ‡Π½Ρ‹ΠΉ заряд, ΠΏΠΎΠΌΠ΅Ρ‰Π΅Π½Π½Ρ‹ΠΉ Π² Π΄Π°Π½Π½ΡƒΡŽ Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΡƒ поля, ΠΊ Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π΅ этого заряда.

Π’Π°ΠΊΠΈΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ, Π² Ρ‚Π΅Ρ€Π°Π³Π΅Ρ€Ρ†ΠΎΠ²ΠΎΠΌ ускоритСлС Π³Ρ€Π°Π΄ΠΈΠ΅Π½Ρ‚Ρ‹ поля, испытываСмыС элСктронами, ΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ Π½Π° нСсколько порядков Π²Ρ‹ΡˆΠ΅, Ρ‡Π΅ΠΌ Π² ΠΎΠ±Ρ‹Ρ‡Π½ΠΎΠΌ устройствС. Π’Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎΠΉ ΠΌΠ°ΡΡˆΡ‚Π°Π±, Π½Π° ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΌ ΠΊΡ€ΠΈΠ²ΠΈΠ·Π½Π° поля Π·Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Π½Π°, ΠΏΡ€ΠΈ этом Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ Π·Π½Π°Ρ‡ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ мСньшС. Из этого слСдуСт, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Π΄Π»ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ Π²Π²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΠ³ΠΎ ΠΏΡƒΡ‡ΠΊΠ° элСктронов Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ ΠΈΠΌΠ΅Ρ‚ΡŒ Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ Π²Ρ‹Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½Π½ΠΎΠ΅ влияниС.

Π£Ρ‡Π΅Π½Ρ‹Π΅ Π½Π° ΠΏΡ€Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠΊΠ΅ Ρ€Π΅ΡˆΠΈΠ»ΠΈ ΠΏΡ€ΠΎΠ²Π΅Ρ€ΠΈΡ‚ΡŒ Π΄Π°Π½Π½Ρ‹Π΅ Ρ‚Π΅ΠΎΡ€ΠΈΠΈ. Для этого ΠΎΠ½ΠΈ Π²Π²ΠΎΠ΄ΠΈΠ»ΠΈ ΠΏΡƒΡ‡ΠΊΠΈ элСктронов Ρ€Π°Π·Π½ΠΎΠΉ Π΄Π»ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΠΈ, которая ΠΊΠΎΠ½Ρ‚Ρ€ΠΎΠ»ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π»Π°ΡΡŒ сТатиСм Π·Π° счСт ΠΏΠ΅Ρ€Π²ΠΎΠ³ΠΎ STEAM устройства (STEAM-buncher).

Мал, Π΄Π° ΡƒΠ΄Π°Π»: ΠΌΠΈΠ½ΠΈΠ°Ρ‚ΡŽΡ€Π½Ρ‹ΠΉ Π»ΠΈΠ½Π΅ΠΉΠ½Ρ‹ΠΉ ΡƒΡΠΊΠΎΡ€ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒ частиц, ΠΏΠΎΡΡ‚Π°Π²ΠΈΠ²ΡˆΠΈΠΉ Π½ΠΎΠ²Ρ‹ΠΉ Ρ€Π΅ΠΊΠΎΡ€Π΄
Π˜Π·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ β„–3

Π’ случаС, ΠΊΠΎΠ³Π΄Π° компрСссор Π½Π΅ Π±Ρ‹Π» ΠΏΠΎΠ΄ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ ΠΊ источнику питания, ΠΏΡƒΡ‡ΠΊΠΈ элСктронов (55 кэВ) с зарядом ∼1 Ρ„ΠšΠ» (Ρ„Π΅ΠΌΡ‚ΠΎΠΊΡƒΠ»ΠΎΠ½) ΠΏΡ€ΠΎΡ…ΠΎΠ΄ΠΈΠ»ΠΈ ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€Π½ΠΎ 300 ΠΌΠΌ ΠΎΡ‚ элСктронной ΠΏΡƒΡˆΠΊΠΈ ΠΊ устройству Π»ΠΈΠ½Π΅ΠΉΠ½ΠΎΠ³ΠΎ ускоритСля (STEAM-linac). Π­Ρ‚ΠΈ элСктроны ΠΌΠΎΠ³Π»ΠΈ Ρ€Π°ΡΡˆΠΈΡ€ΡΡ‚ΡŒΡΡ ΠΏΠΎΠ΄ дСйствиСм сил пространствСнного заряда Π²ΠΏΠ»ΠΎΡ‚ΡŒ Π΄ΠΎ Π΄Π»ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΠΈ Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ 1000 фс (фСмтосСкунд).

ΠŸΡ€ΠΈ Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠΉ Π΄Π»ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΠΈ элСктронный ΠΏΡƒΡ‡ΠΎΠΊ Π·Π°Π½ΠΈΠΌΠ°Π» ΠΎΠΊΠΎΠ»ΠΎ 60% ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠ²ΠΎΠ»Π½Ρ‹ ΡƒΡΠΊΠΎΡ€ΡΡŽΡ‰Π΅Π³ΠΎ поля с частотой 1,7 пс, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΏΡ€ΠΈΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΠ»ΠΎ ΠΊ энСргСтичСскому спСктру послС ускорСния с ΠΏΠΈΠΊΠΎΠΌ Π½Π° 115 кэВ ΠΈ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡˆΠΈΡ€ΠΈΠ½ΠΎΠΉ распрСдСлСния энСргии Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ 60 кэВ (3Π°).

Для сравнСния этих Ρ€Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚ΠΎΠ² с ΠΎΠΆΠΈΠ΄Π°Π΅ΠΌΡ‹ΠΌΠΈ Π±Ρ‹Π»Π° смодСлирована ситуация распространСния элСктронов Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· Π»ΠΈΠ½Π΅ΠΉΠ½Ρ‹ΠΉ ΡƒΡΠΊΠΎΡ€ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒ, ΠΊΠΎΠ³Π΄Π° элСктроны Π±Ρ‹Π»ΠΈ рассинхронизированы (Ρ‚.Π΅. Π½Π΅ ΡΠΎΠ²ΠΏΠ°Π΄Π°ΡŽΡ‚ с) ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ ΠΎΠΏΡ‚ΠΈΠΌΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½ΠΈ ввСдСния. РасчСты Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠΉ ситуации ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Π°Π»ΠΈ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ прирост энСргии элСктронов ΠΎΡ‡Π΅Π½ΡŒ зависит ΠΎΡ‚ ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚Π° ввСдСния Π²ΠΏΠ»ΠΎΡ‚ΡŒ Π΄ΠΎ субпикосСкундного Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΌΠ°ΡΡˆΡ‚Π°Π±Π° (3b). Π’ΠΎ Π΅ΡΡ‚ΡŒ ΠΏΡ€ΠΈ ΠΎΠΏΡ‚ΠΈΠΌΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ настройкС элСктрон Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ ΠΈΡΠΏΡ‹Ρ‚Ρ‹Π²Π°Ρ‚ΡŒ ΠΏΠΎΠ»Π½Ρ‹ΠΉ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΠ΅Ρ€ΠΈΠΎΠ΄ ускорСния Ρ‚Π΅Ρ€Π°Π³Π΅Ρ€Ρ†ΠΎΠ²ΠΎΠ³ΠΎ излучСния Π² ΠΊΠ°ΠΆΠ΄ΠΎΠΌ слоС (3с).

Если ΠΆΠ΅ элСктроны ΠΏΡ€ΠΈΠ±Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ Π² Ρ€Π°Π·Π½ΠΎΠ΅ врСмя, Ρ‚ΠΎ ΠΈΡΠΏΡ‹Ρ‚Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ мСньшСС ускорСниС Π² ΠΏΠ΅Ρ€Π²ΠΎΠΌ слоС, ΠΎΡ‚ Ρ‡Π΅Π³ΠΎ ΠΈΠΌ трСбуСтся большС Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½ΠΈ Π½Π° Π΅Π³ΠΎ ΠΏΡ€ΠΎΡ…ΠΎΠΆΠ΄Π΅Π½ΠΈΠ΅. Π—Π°Ρ‚Π΅ΠΌ рассинхронизация усиливаСтся Π² ΡΠ»Π΅Π΄ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΡ… слоях, ΠΎΡ‚ Ρ‡Π΅Π³ΠΎ Π²ΠΎΠ·Π½ΠΈΠΊΠ°Π΅Ρ‚ Π½Π΅ΠΆΠ΅Π»Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ΅ Π·Π°ΠΌΠ΅Π΄Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ (3d).

Π”Π°Π±Ρ‹ максимально ΡΠ½ΠΈΠ·ΠΈΡ‚ΡŒ ΠΎΡ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ эффСкт Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎΠΉ протяТСнности ΠΏΡƒΡ‡ΠΊΠ° элСктронов, ΠΏΠ΅Ρ€Π²ΠΎΠ΅ STEAM устройство Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π°Π»ΠΎ Π² Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠ΅ сТатия. Π”Π»ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΏΡƒΡ‡ΠΊΠ° элСктронов Π½Π° Π»ΠΈΠ½Π΅ΠΉΠ½ΠΎΠΌ ускоритСлС Π±Ρ‹Π»Π° ΠΎΠΏΡ‚ΠΈΠΌΠΈΠ·ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π° Π΄ΠΎ ΠΌΠΈΠ½ΠΈΠΌΡƒΠΌΠ° ~ 350 фс (ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡˆΠΈΡ€ΠΈΠ½Π°) ΠΏΡƒΡ‚Π΅ΠΌ настройки Ρ‚Π΅Ρ€Π°Π³Π΅Ρ€Ρ†ΠΎΠ²ΠΎΠΉ энСргии, ΠΏΠΎΠ΄Π°Π²Π°Π΅ΠΌΠΎΠΉ Π½Π° компрСссор, ΠΈ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ΠΈΡ Π»ΠΈΠ½Π΅ΠΉΠ½ΠΎΠ³ΠΎ ускоритСля Π² Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌ ΡˆΡ‚Ρ€ΠΈΡ…ΠΎΠ²ΠΊΠΈ (4b).

Мал, Π΄Π° ΡƒΠ΄Π°Π»: ΠΌΠΈΠ½ΠΈΠ°Ρ‚ΡŽΡ€Π½Ρ‹ΠΉ Π»ΠΈΠ½Π΅ΠΉΠ½Ρ‹ΠΉ ΡƒΡΠΊΠΎΡ€ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒ частиц, ΠΏΠΎΡΡ‚Π°Π²ΠΈΠ²ΡˆΠΈΠΉ Π½ΠΎΠ²Ρ‹ΠΉ Ρ€Π΅ΠΊΠΎΡ€Π΄
Π˜Π·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ β„–4

Минимальная Π΄Π»ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΏΡƒΡ‡ΠΊΠ° Π±Ρ‹Π»Π° установлСна Π² соотвСтствии с Π΄Π»ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ Π£Π€-ΠΈΠΌΠΏΡƒΠ»ΡŒΡΠ° Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΠΊΠ°Ρ‚ΠΎΠ΄Π°, Π΄Π»ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΉ составляла ~ 600 фс. Π’Π°ΠΊΠΆΠ΅ Π²Π°ΠΆΠ½ΡƒΡŽ Ρ€ΠΎΠ»ΡŒ сыграло расстояниС ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ компрСссором ΠΈ полосой, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΎΠ³Ρ€Π°Π½ΠΈΡ‡ΠΈΠ²Π°Π»ΠΎ силу сгущСния ΠΏΠΎ скорости. Π’ совокупности эти ΠΌΠ΅Ρ€Ρ‹ ΠΏΠΎΠ·Π²ΠΎΠ»ΡΡŽΡ‚ ΠΎΠ±Π΅ΡΠΏΠ΅Ρ‡ΠΈΡ‚ΡŒ Ρ„Π΅ΠΌΡ‚ΠΎΡΠ΅ΠΊΡƒΠ½Π΄Π½ΡƒΡŽ Ρ‚ΠΎΡ‡Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ Ρ„Π°Π·Ρ‹ ввСдСния Π½Π° стадии ускорСния.

На ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΈ 4Π° Π²ΠΈΠ΄Π½ΠΎ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ разброс энСргии сТатого элСктронного ΠΏΡƒΡ‡ΠΊΠ° послС ΠΎΠΏΡ‚ΠΈΠΌΠΈΠ·ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ ускорСния Π² Π»ΠΈΠ½Π΅ΠΉΠ½ΠΎΠΌ ускоритСлС ΡƒΠΌΠ΅Π½ΡŒΡˆΠ°Π΅Ρ‚ΡΡ Π² ~ 4 Ρ€Π°Π·Π° ΠΏΠΎ ΡΡ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΡŽ с нСсТатым. Π—Π° счСт ускорСния энСргСтичСский спСктр сТатого ΠΏΡƒΡ‡ΠΊΠ° смСщаСтся Π² сторону Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ высоких энСргий, Π² ΠΎΡ‚Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ΅ ΠΎΡ‚ нСсТатого ΠΏΡƒΡ‡ΠΊΠ°. Пик энСргСтичСского спСктра послС ускорСния составляСт ΠΎΠΊΠΎΠ»ΠΎ 115 кэВ, Π° высокоэнСргСтичСский хвост достигаСт ΠΎΠΊΠΎΠ»ΠΎ 125 кэВ.

Π­Ρ‚ΠΈ ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Π°Ρ‚Π΅Π»ΠΈ, ΠΏΠΎ скромному заявлСнию ΡƒΡ‡Π΅Π½Ρ‹Ρ…, ΡΠ²Π»ΡΡŽΡ‚ΡΡ Π½ΠΎΠ²Ρ‹ΠΌ Ρ€Π΅ΠΊΠΎΡ€Π΄ΠΎΠΌ ускорСния (Π΄ΠΎ ускорСния Π±Ρ‹Π»ΠΎ 70 кэВ) Π² Ρ‚Π΅Ρ€Π°Π³Π΅Ρ€Ρ†ΠΎΠ²ΠΎΠΌ Π΄ΠΈΠ°ΠΏΠ°Π·ΠΎΠ½Π΅.

Но, Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ ΡƒΠΌΠ΅Π½ΡŒΡˆΠΈΡ‚ΡŒ разброс энСргии (4Π°), Π½Π΅ΠΎΠ±Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎ Π΄ΠΎΡΡ‚ΠΈΡ‡ΡŒ Π΅Ρ‰Π΅ Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ ΠΊΠΎΡ€ΠΎΡ‚ΠΊΠΎΠ³ΠΎ ΠΏΡƒΡ‡ΠΊΠ°.

Мал, Π΄Π° ΡƒΠ΄Π°Π»: ΠΌΠΈΠ½ΠΈΠ°Ρ‚ΡŽΡ€Π½Ρ‹ΠΉ Π»ΠΈΠ½Π΅ΠΉΠ½Ρ‹ΠΉ ΡƒΡΠΊΠΎΡ€ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒ частиц, ΠΏΠΎΡΡ‚Π°Π²ΠΈΠ²ΡˆΠΈΠΉ Π½ΠΎΠ²Ρ‹ΠΉ Ρ€Π΅ΠΊΠΎΡ€Π΄
Π˜Π·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ β„–5

Π’ случаС нСсТатого Π²Π²Π΅Π΄Π΅Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΏΡƒΡ‡ΠΊΠ° параболичСская Π·Π°Π²ΠΈΡΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ Ρ€Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€Π° ΠΏΡƒΡ‡ΠΊΠ° ΠΎΡ‚ Ρ‚ΠΎΠΊΠ° выявляСт ΠΏΠΎΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ‡Π½Ρ‹ΠΉ эмиттанс Π² Π³ΠΎΡ€ΠΈΠ·ΠΎΠ½Ρ‚Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΌ ΠΈ Π²Π΅Ρ€Ρ‚ΠΈΠΊΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΌ направлСниях: Ξ΅x,n = 1.703 ΠΌΠΌ*ΠΌΡ€Π°Π΄ ΠΈ Ξ΅y,n = 1.491 ΠΌΠΌ*ΠΌΡ€Π°Π΄ (5Π°).

Π‘ΠΆΠ°Ρ‚ΠΈΠ΅ ΠΆΠ΅, Π² свою ΠΎΡ‡Π΅Ρ€Π΅Π΄ΡŒ, ΡƒΠ»ΡƒΡ‡ΡˆΠΈΠ»ΠΎ ΠΏΠΎΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ‡Π½Ρ‹ΠΉ эмиттанс Π² 6 Ρ€Π°Π· Π΄ΠΎ Ξ΅x,n = 0,285 ΠΌΠΌ*ΠΌΡ€Π°Π΄ (Π³ΠΎΡ€ΠΈΠ·ΠΎΠ½Ρ‚Π°Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ) ΠΈ Ξ΅y,n = 0,246 ΠΌΠΌ*ΠΌΡ€Π°Π΄ (Π²Π΅Ρ€Ρ‚ΠΈΠΊΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ).

Π‘Ρ‚ΠΎΠΈΡ‚ ΠΎΡ‚ΠΌΠ΅Ρ‚ΠΈΡ‚ΡŒ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΡΡ‚Π΅ΠΏΠ΅Π½ΡŒ ΡƒΠΌΠ΅Π½ΡŒΡˆΠ΅Π½ΠΈΡ эмиттанса ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€Π½ΠΎ Π²Π΄Π²ΠΎΠ΅ большС, Ρ‡Π΅ΠΌ ΡΡ‚Π΅ΠΏΠ΅Π½ΡŒ сокращСния Π΄Π»ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΠΈ ΠΏΡƒΡ‡ΠΊΠ°, Ρ‡Ρ‚ΠΎ являСтся ΠΌΠ΅Ρ€ΠΎΠΉ нСлинСйности Π΄ΠΈΠ½Π°ΠΌΠΈΠΊΠΈ взаимодСйствия со Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π΅ΠΌ, ΠΊΠΎΠ³Π΄Π° элСктроны ΠΈΡΠΏΡ‹Ρ‚Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ ΡΠΈΠ»ΡŒΠ½ΡƒΡŽ фокусировку ΠΈ дСфокусировку ΠΌΠ°Π³Π½ΠΈΡ‚Π½ΠΎΠ³ΠΎ поля Π²ΠΎ врСмя ускорСния (5b ΠΈ 5с).

На ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΈ 5b Π²ΠΈΠ΄Π½ΠΎ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ элСктроны, Π²Π²Π΅Π΄Π΅Π½Π½Ρ‹Π΅ Π² ΠΎΠΏΡ‚ΠΈΠΌΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ΅ врСмя, ΠΈΡΠΏΡ‹Ρ‚Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ вСсь ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΠ΅Ρ€ΠΈΠΎΠ΄ ускорСния элСктричСского поля. А Π²ΠΎΡ‚ элСктроны, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ ΠΏΡ€ΠΈΠ±Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ Π΄ΠΎ ΠΈΠ»ΠΈ послС ΠΎΠΏΡ‚ΠΈΠΌΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚Π° Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½ΠΈ, ΠΈΡΠΏΡ‹Ρ‚Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ мСньшСС ускорСниС ΠΈ Π΄Π°ΠΆΠ΅ частичноС Π·Π°ΠΌΠ΅Π΄Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅. Π’Π°ΠΊΠΈΠ΅ элСктроны Π² Ρ€Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚Π΅ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡Π°ΡŽΡ‚ мСньшС энСргии, Π³Ρ€ΡƒΠ±ΠΎ говоря.

ΠŸΠΎΡ…ΠΎΠΆΠ°Ρ ситуация Π½Π°Π±Π»ΡŽΠ΄Π°Π΅Ρ‚ΡΡ ΠΈ ΠΏΡ€ΠΈ воздСйствии ΠΌΠ°Π³Π½ΠΈΡ‚Π½ΠΎΠ³ΠΎ поля. Π­Π»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΎΠ½Ρ‹, Π²Π²Π΅Π΄Π΅Π½Π½Ρ‹Π΅ Π² ΠΎΠΏΡ‚ΠΈΠΌΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ΅ врСмя, ΠΈΡΠΏΡ‹Ρ‚Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ симмСтричноС количСство ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… ΠΈ ΠΎΡ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… ΠΌΠ°Π³Π½ΠΈΡ‚Π½Ρ‹Ρ… ΠΏΠΎΠ»Π΅ΠΉ. Если ΠΆΠ΅ Π²Π²Π΅Π΄Π΅Π½ΠΈΠ΅ элСктронов происходило Ρ€Π°Π½ΡŒΡˆΠ΅ ΠΎΠΏΡ‚ΠΈΠΌΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½ΠΈ, Ρ‚ΠΎ Π±Ρ‹Π»ΠΎ большС ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… ΠΏΠΎΠ»Π΅ΠΉ ΠΈ мСньшС ΠΎΡ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ…. Π’ случаС ввСдСния элСктронов ΠΏΠΎΠ·Π΄Π½Π΅Π΅ ΠΎΠΏΡ‚ΠΈΠΌΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½ΠΈ β€” мСньшС ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… ΠΈ большС ΠΎΡ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… (5с). А Ρ‚Π°ΠΊΠΈΠ΅ отклонСния приводят ΠΊ Ρ‚ΠΎΠΌΡƒ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ элСктрон ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ ΠΎΡ‚ΠΊΠ»ΠΎΠ½ΠΈΡ‚ΡŒΡΡ Π²Π»Π΅Π²ΠΎ, Π²ΠΏΡ€Π°Π²ΠΎ, Π²Π²Π΅Ρ€Ρ… ΠΈΠ»ΠΈ Π²Π½ΠΈΠ· Π² зависимости ΠΎΡ‚ полоТСния ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ оси, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΏΡ€ΠΈΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ ΠΊ ΡƒΠ²Π΅Π»ΠΈΡ‡Π΅Π½ΠΈΡŽ ΠΏΠΎΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ‡Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΈΠΌΠΏΡƒΠ»ΡŒΡΠ°, ΡΠΎΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‚ΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‰Π΅Π³ΠΎ фокусировкС ΠΈΠ»ΠΈ дСфокусировкС Π»ΡƒΡ‡Π°.

Для Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ Π΄Π΅Ρ‚Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ ознакомлСния с нюансами исслСдования Ρ€Π΅ΠΊΠΎΠΌΠ΅Π½Π΄ΡƒΡŽ Π·Π°Π³Π»ΡΠ½ΡƒΡ‚ΡŒ Π² Π΄ΠΎΠΊΠ»Π°Π΄ ΡƒΡ‡Π΅Π½Ρ‹Ρ… ΠΈ Π΄ΠΎΠΏΠΎΠ»Π½ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»Ρ‹ ΠΊ Π½Π΅ΠΌΡƒ.

Π­ΠΏΠΈΠ»ΠΎΠ³

Буммируя, ΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ·Π²ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ускоритСля Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ ΠΏΠΎΠ²Ρ‹ΡˆΠ°Ρ‚ΡŒΡΡ Π² случаС ΡƒΠΌΠ΅Π½ΡŒΡˆΠ΅Π½ΠΈΡ Π΄Π»ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΠΈ ΠΏΡƒΡ‡ΠΊΠ° элСктронов. Π’ Π΄Π°Π½Π½ΠΎΠΌ Ρ‚Ρ€ΡƒΠ΄Π΅ достиТимая Π΄Π»ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΏΡƒΡ‡ΠΊΠ° Π±Ρ‹Π»Π° ΠΎΠ³Ρ€Π°Π½ΠΈΡ‡Π΅Π½Π° Π³Π΅ΠΎΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ΠΈΠ΅ΠΉ установки. Но, Π² Ρ‚Π΅ΠΎΡ€ΠΈΠΈ, Π΄Π»ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΏΡƒΡ‡ΠΊΠ° ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π΄ΠΎΡΡ‚ΠΈΠ³Π°Ρ‚ΡŒ ΠΈ мСньшС 100 фс.

Π’Π°ΠΊΠΆΠ΅ ΡƒΡ‡Π΅Π½Ρ‹Π΅ ΠΎΡ‚ΠΌΠ΅Ρ‡Π°ΡŽΡ‚, Ρ‡Ρ‚ΠΎ качСство ΠΏΡƒΡ‡ΠΊΠ° ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ Π² дальнСйшСм ΡƒΠ»ΡƒΡ‡ΡˆΠΈΡ‚ΡŒ ΠΏΡƒΡ‚Π΅ΠΌ ΡƒΠΌΠ΅Π½ΡŒΡˆΠ΅Π½ΠΈΡ высоты слоСв ΠΈ увСличСния ΠΈΡ… числа. Однако этот ΠΌΠ΅Ρ‚ΠΎΠ΄ Π½Π΅ лишСн ΠΏΡ€ΠΎΠ±Π»Π΅ΠΌ, Π² частности ΠΏΠΎΠ²Ρ‹ΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ слоТности производства устройства.

Π”Π°Π½Π½Ρ‹ΠΉ Ρ‚Ρ€ΡƒΠ΄ являСтся Π½Π°Ρ‡Π°Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌ этапом Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ ΠΎΠ±ΡˆΠΈΡ€Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΈ Π΄Π΅Ρ‚Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ изучСния ΠΌΠΈΠ½ΠΈΠ°Ρ‚ΡŽΡ€Π½ΠΎΠΉ вСрсии Π»ΠΈΠ½Π΅ΠΉΠ½ΠΎΠ³ΠΎ ускоритСля. НСсмотря Π½Π° Ρ‚ΠΎ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ испытанная вСрсия ΡƒΠΆΠ΅ ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Ρ‹Π²Π°Π΅Ρ‚ ΠΎΡ‚Π»ΠΈΡ‡Π½Ρ‹Π΅ Ρ€Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚Ρ‹, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ справСдливо Π½Π°Π·Π²Π°Ρ‚ΡŒ Ρ€Π΅ΠΊΠΎΡ€Π΄Π½Ρ‹ΠΌΠΈ, Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹ Π΅Ρ‰Π΅ ΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΎ.

Π‘Π»Π°Π³ΠΎΠ΄Π°Ρ€ΡŽ Π·Π° Π²Π½ΠΈΠΌΠ°Π½ΠΈΠ΅, ΠΎΡΡ‚Π°Π²Π°ΠΉΡ‚Π΅ΡΡŒ Π»ΡŽΠ±ΠΎΠΏΡ‹Ρ‚ΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΠΌΠΈ ΠΈ Ρ…ΠΎΡ€ΠΎΡˆΠ΅ΠΉ всСм Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‡Π΅ΠΉ Π½Π΅Π΄Π΅Π»ΠΈ, рСбята! πŸ™‚

Бпасибо, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΎΡΡ‚Π°Ρ‘Ρ‚Π΅ΡΡŒ с Π½Π°ΠΌΠΈ. Π’Π°ΠΌ нравятся наши ΡΡ‚Π°Ρ‚ΡŒΠΈ? Π₯ΠΎΡ‚ΠΈΡ‚Π΅ Π²ΠΈΠ΄Π΅Ρ‚ΡŒ большС интСрСсных ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»ΠΎΠ²? ΠŸΠΎΠ΄Π΄Π΅Ρ€ΠΆΠΈΡ‚Π΅ нас ΠΎΡ„ΠΎΡ€ΠΌΠΈΠ² Π·Π°ΠΊΠ°Π· ΠΈΠ»ΠΈ ΠΏΠΎΡ€Π΅ΠΊΠΎΠΌΠ΅Π½Π΄ΠΎΠ²Π°Π² Π·Π½Π°ΠΊΠΎΠΌΡ‹ΠΌ, 30% скидка для ΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»Π΅ΠΉ Π₯Π°Π±Ρ€Π° Π½Π° ΡƒΠ½ΠΈΠΊΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ Π°Π½Π°Π»ΠΎΠ³ entry-level сСрвСров, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΉ Π±Ρ‹Π» ΠΏΡ€ΠΈΠ΄ΡƒΠΌΠ°Π½ Π½Π°ΠΌΠΈ для Вас: Вся ΠΏΡ€Π°Π²Π΄Π° ΠΎ VPS (KVM) E5-2650 v4 (6 Cores) 10GB DDR4 240GB SSD 1Gbps ΠΎΡ‚ $20 ΠΈΠ»ΠΈ ΠΊΠ°ΠΊ ΠΏΡ€Π°Π²ΠΈΠ»ΡŒΠ½ΠΎ Π΄Π΅Π»ΠΈΡ‚ΡŒ сСрвСр? (доступны Π²Π°Ρ€ΠΈΠ°Π½Ρ‚Ρ‹ с RAID1 ΠΈ RAID10, Π΄ΠΎ 24 ядСр ΠΈ Π΄ΠΎ 40GB DDR4).

Dell R730xd Π² 2 Ρ€Π°Π·Π° дСшСвлС? Волько Ρƒ нас 2 Ρ… Intel TetraDeca-Core Xeon 2x E5-2697v3 2.6GHz 14C 64GB DDR4 4x960GB SSD 1Gbps 100 Π’Π’ ΠΎΡ‚ $199 Π² НидСрландах! Dell R420 β€” 2x E5-2430 2.2Ghz 6C 128GB DDR3 2x960GB SSD 1Gbps 100TB β€” ΠΎΡ‚ $99! Π§ΠΈΡ‚Π°ΠΉΡ‚Π΅ ΠΎ Ρ‚ΠΎΠΌ Как ΠΏΠΎΡΡ‚Ρ€ΠΎΠΈΡ‚ΡŒ инфраструктуру ΠΊΠΎΡ€ΠΏ. класса c ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ сСрвСров Dell R730xd Π•5-2650 v4 ΡΡ‚ΠΎΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ 9000 Π΅Π²Ρ€ΠΎ Π·Π° ΠΊΠΎΠΏΠ΅ΠΉΠΊΠΈ?

Π˜ΡΡ‚ΠΎΡ‡Π½ΠΈΠΊ: habr.com