Диагностика электронных пучков низких энергий по оптическому переходному излучению

• Автор: Шарафутдинов, Алексей Фердаусович
• Шифр специальности: 01.04.20
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 87 с. : ил.

1 Влияние параметров электронного пучка на измеряемые

характеристики оптического переходного излучения.

Теоретический анализ

2 Экспериментальная установка

2.1 Описание экспериментальной установки

3 Измерение ориентационных зависимостей ОПИ

^ 3.1 Измерение ориентационных зависимостей оптического

переходного излучения

3.2 Измерение влияния угловой расходимости пучка на форму ориентационной зависимости переходного излучения

4 Измерение профиля электронного пучка

4.1 Конструирование оптической системы для измерения профиля электронного пучка по оптическому переходному излучению
4.2 Экспериментальное измерение профиля электронного пучка по оптическому переходному излучению
*' 5 Измерение угловых распределений ОПИ
5.1 Конструирование оптической системы для измерения углового распределения ОПИ
5.2 Экспериментальное измерение углового распределения ОПИ
Заключение
Литература

Список иллюстраций
• 1 Схема интерферометра для измерения угловой расходимости
по интерференции ОПИ
1.1 К выводу формул переходного излучения
1.2 Два конуса переходного излучения
1.3 Схема отсчета углов для “обратного” переходного излучения
1.4 Угловая зависимость параллельной компоненты ОПИ для
алюминиевой и идеальной мишени
1.5 Обратное ОПИ. Кривая 1 - расчет по выражению 1.20, кривая
2 - по 1
1.6 Форма углового распределения ОПИ для пучка имеющего
угловую расходимость 0, бу
1.7 Форма углового распределения ОПИ для пучка имеющего
нулевую угловую расходимость
2.1 Схема экспериментальной установки
2.2 Фотография вакуумной камеры рассеяния
2.3 Вертикальное распределение плотности электронного пучка
полученное проволочным сканером
2.4 Схема узла гониометра
2.5 Счетная кривая для гамма детектора
• 2.6 Схема измерения ОПИ
2.7 Блок-схема съема информации
2.8 Фоновые условия при измерениях ОПИ с помощью ФЭУ
3.1 Угловая зависимость “обратного” переходного излучения.
Кривая 1 - параллельно поляризованная компонента, кривая 2 - перпендикулярно поляризованная компонента

Список иллюстраций ііі
3.2 Ориентационная зависимость “обратного” переходного излучения. Кривая 1 - параллельно поляризованная
компонента, кривая 2 - перпендикулярно поляризованная компонента
3.3 Расчет 03 для детектора имеющего конечную апертуру. Кривая 1 - параллельно поляризованная компонента, кривая
2 - перпендикулярно поляризованная компонента
3.4 Экспериментальное измерение полного выхода ОПИ
3.5 Экспериментальное измерение поляризации ОПИ. Кривая
- параллельная поляризация, кривая 2 - перпендикулярная поляризация
3.6 Ориентационная зависимость параллельно поляризованной
компоненты ОПИ для пучка имеющего горизонтальный
поперечный размер 1 мм
3.7 Ориентационная зависимость параллельно поляризованной
компоненты ОПИ для пучка имеющего горизонтальный
поперечный размер 4 мм
3.8 Ориентационная зависимость параллельно поляризованной
• компоненты ОПИ для пучка имеющего горизонтальный
поперечный размер 10 мм
3.9 Зависимость величины контраста Д от горизонтального
размера пучка
3.10 Зависимость величины угловой расходимости начального пучка от горизонтального размера пучка, кривая 1 расчет по формуле 1.29, кривая 2 по формуле 1
4.1 Зависимость компонент диэлектрической проницаемости
алюминия от энергии излучения
« 4.2 Расчет спектра переходного излучения. Кривая
алюминиевой мишени. Кривая 2 - для идеально проводящей мишени. Кривая 3 - спектральная световая чувствительность человеческого глаза К(ш) (значения отложены по правой оси)
4.3 Свертка спектра ПИ алюминиевой мишени с функцией
спектральной световой чувствительности человеческого глаза
4.4 Схема оптической системы для измерения размеров пятна ОПИ
4.5 Два луча краевых условий
4.6 Схема экспериментальной установки для измерения пятна ОПИ
4.7 Фотография линейки

Глава 3. Измерение ориентационных зависимостей ОГГИ

пучка по второй координате составлял 4 мм, поэтому на рисунке 3.10 для точек в середине графика следует более правильным считать значения, отложенные на кривой 1, а для крайних точек - значения на кривой 2. Интерпретировать величину угловой расходимости для пучка 10 мм сложно, по причине отсутствия на нашей установке средств позволяющих измерять величину угловой расходимости пучка.
Следует также заметить, что измерения угловой расходимости пучка проводились в области мишени, после того как пучок прошел фокусирующую магнитную систему, состоящую из 4-х магнитных линз и одного поворотного магнита. Поэтому представляется затруднительным сравнивать величину угловой расходимости пучка в районе мишени и сразу на выходе из ускорителя. Однако измеренная нами угловая расходимость электронного пучка составляет 30-40 мрад, что в два раза больше чем на выходе из ускорителя, где угловая расходимость составляет 15 мрад (см. таблицу 2.1). Это показывает, что применяемая методика измерения угловой расходимости вполне работоспособна.
В приведенной схеме измерений мы избавились от одной из трудных проблем, а именно измерения углового распределения переходного излучения для частиц низких энергий [24, 25]. В применяемой нами методике используется отношение, связывающее глубину минимума в угловом распределении ОПИ к максимуму этого распределения, которое однозначно позволяет определить угловую расходимость начального пучка частиц. В то время как в цитируемых работах для определения угловой расходимости предлагается измерить всё угловое распределение и аппроксимировать его расчетной кривой для углового распределения ОПИ, включающей в себя и влияние на форму УР угловой расходимости пучка. В нашем случае достаточно измерения выхода ОПИ только в двух точках. Это возможно или при различных ориентациях мишени, в случае применения одного детектора, или при различных углах наблюдения с использованием двух детекторов. Второй случай позволяет измерять угловую расходимость пучка в режиме реального времени, в том числе и для одного банча.