Способ определения спектральной плотности потока синхротронного излучения — SU 811968 (original) (raw)

О Л И С А Н И Е ( )ВИ 968ИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Се 1 вв Севетскик Сециллистическик Республик)М,Кл,в б 011 5/36 Месудерстеенный кемитет СССР пе лелем изобретений) Опубликовано 07,02.82. БюллетеньДК 535.243.2 (088.8) л еткрыт 45) Дата Опубликования описания 07.02,82) Автор зобрете К. А. Беловиицев; С. В. Бобашев и А.Ордена Ленина физический институт им,линииЛебедева аявител(54) СПОСОБ ОП РЕДЕЛ ЕНИЯСПЕКТРАЛЬНОЙ ПЛОТНОСТИ ПОТО СИНХРОТРОННОГО ИЗЛУЧЕНИЯ Изобретение относится к спектрофотоиетр 1 ии, в частности:к области абсолюпного измерения спектральной интенсивности вакуумного ультрафиолетового излучения,Изобретение может быть использовано для измерений абсолютных, значений спектральных характеристик приборов в вакуумной ультрафиолетовой (ВУФ) области спектра.Известен способ измерения спекпраль О ной,плотности потока синхроннаго излучения (СИ) с ломощью калоримегрических ПРИЕМНИ.КОВ Ц.Недостатком способа, основанного на применении калориметричесиого приемника 15 ВУФ излученная, является его невысокая чувствительность,и связанная с этим большая (=25%) погрешность измерений, кроме того, калорнметричвский приемник является непрозрачным детектором, а значит, 20 одновременное измерение спектральной плотности потока СИ и использование этого потока в физических экспериментах невозМОжно.Наиболее близким по технической сущности к изобретению являетоя способ определения спектральной плотности потока синхротронного излучения 21, включающий измеревне энергии движения н амплитуд колебаний электронов ускорителя, а также фп тока электронов ускорителя по ннтенсввпости СИ в,выбра 1 тном спектральном диапазоне. ПО энергии движения и амплитудам колебаиий электронов ускорителя вычисляепся отнОсительное распределенне СИ по .спектру, при этом задача определения спектральной плопности потока СИ сводится,к нахождению значения тока излучающих электронов в той части их орбиты, откуда выводится исследуемый поток СИ, Значения тока излучающих электронов находятся по интенсивности Оптического СИ, предварительно монохроматизнрованного в специальном приборе - ,компараторе, служащем дланя сравнения интенсивности СИ с интенсивностью эталонного источника, Для выполнения последней операции неацходимо учесть и скомпенсировать в соопветствующих устройствах различие лоляриза 1 ционных свойств СИ и эталонного излучения. Поток СИ и поток излучения от эталонного источника имеют одвнаковые апертуры.Недостатком ухазанного способа является то обстоятельство, что вследствие непрозрачности компаратора для СИ использовать в физических экспериментах ариходится поток из участка орбиты, соседнего тому, для которого производится измерение така, Поскольку раопределение электронов и их скороспей по поперечному еечению орбиты, неоднородно, то ра)венство а)пертур потоиов из соседних участков орбиты )не является дэстатючным условием для равенства их спектральной лл)отности. Таким образом, использование нелрозрачного ко 1 мпаратора )привод)ит к 1 дэполнительной попрешноспи в о)пределении спектральной плотносги потока СИ, )связанной с различием э 1 нергетич 1 ескнх и угловых характвристик )потокю)в СИ из 1 разных участиов орбиты электронов. К)роме того, входные элементы .ком)парагоров иска 1 жают )поляризап)ио 1 нные характеристики потомака СИ, используемого для физи)ческих экспериментов. Из)мерения по этому способу требуют использования ряда специальных )при 1 борэв - ком)паратора, эталонного, источника )света, поля)ризатора, а также )серии предварительных калибровюк,Целью )изобретения является повы 1 шение точности и упрощение процедуры измерений.Поставленная цель достигается тем, что поток СИ пропускают сквозь прозрачный фотоионизационный детектор, запол)ненный гелием, измеряют гои фотоионизации и дав.лен 1 ие гелия в нем. и находят величину тока электронов ускорителя но )формуле)пю значениям энер)пии электронов и ам)плитуд их колебаний.о;(Л) - спектральная зависимость сечения )фотоионизации атомов) ЛГ - коротковолноваяспектра СИ;Ло, - пороговая длина фотоионезации гелия г-й кратности,а по току электронов - спектральнуюплотность потока СИ,Точность определения значения тока излучающих электронов юпраничена в основном погрешностью нахаждения сечен)ия о,и в настоящее:время может быть сделанане хуже 3 - 4%. Фо)р)мула (1) есть следствиезакона Бугера-Лам)берта-Вера для инертных газов: где У(Л) и М,(Л) в ,соответственно спектральные )плотнюст)и,выходящего и входящего в иониза)циовную камеру с длинойэлектродов Ь потока )фотонов;и - плотность ,газа в ионизационнойкамере;с(Л) - сечение фотоионизации газа.Тогда числю )поглощенных )фотонов составит величину10ЛИ= Но - И=НО(1 - е-Разлагая экспоненты в,ряд и отбрасы,вая все членыкромке нулевото )и первого порядка, )получим: ХИ 1)1 опЬ (Л).Известно, что для фотонов 1 с длинойволны, меньшей длинны волны )порога гкратной фогоионизации, о(Л) = ), с,(Л), Полное чи)сло .зарядов, образованных в процессе фото 1 иониза)цйи всех, возможных кратностей потокюм )фотонов с длн 1 ной,вол- ныЛ1+ =- "г.И 125где ЬИг = ЫопЬо, (Л) .Учитывая, что спектральное распределе.н 1 ие,величины Ьо (Л) для синхротро)нн 1 ого излучения одного электрона 1 извесьн 1 о из З 0 теории, а )поток излучения в 1 сех ускоренныхэлектронов можно выразить через У,(Л), следует записатвЛа/,Гтде интегралы берутся )ио всему спектру синхронно)го излучения ют его коротковолновой граинцы Лг дю длины волны )по рэга г-кратной фотоионизацни Ла,.Отсюда45Г АгИзобретение поясняется чертежам, накотором 1 - спектральное )распределение 50 модности СИ для единичного тока электронов, 2 - сечение фотюиоииза)ции гелия, предлагаемый способ состоит в определении спектрального распределения мощности потока СИ для единичного тока из лучающих электронов 1 по значениям энер)гиидвижения,и .,амплитуд колеба)нийизмерении тока фотэиюнизации )и давления гелия в фотюиониза)циэнной камере с дропущенным ск)возь,нее интегральным )потоко)м СИ, 60 нахождении по,измеренным значениям тока )фотюиониза)ции и давления гелия величины тока излучающих электронов ускорителя для того участка орбиты, который соответствует исследуемому потоку СИ, и на811968 СИ для любой длины, волны в исследуемом ВУФ диапазоне.фотоионизация гелия прои)сходит, )начио ная,с длин волн фотонов Х=503 А, причем норот двойной фотоиюнизации приходитсяона длину эолны Х= 157 А, Варцируя энер- гию ускорителяморж)но сдвигать жесткую границу СИ так, чтобы уменьшить, а )в некоторых случаях исключить совсем вклад двойной фотоионизации, для упрощения вьиислений. Использование данного способа )позво. ляет исключ)ить источиики погреш)ности, связанные с различием характеристик пото,ков СИ, из,разных уча)стков ор:бит электронов; использовать в физических экспе)риментах потоки СИ с измеренной спектральной плот)постыл и неи)скаженной элементами еомпаратора степенью поляризации; производить измерения без специальных спектральных ноляризационных и эталонных приборов без предварительных калибровочных операций. Формула изобретенияСпособ определения спектральной )плотности потока синхротронного )излучения (СИ), включающий измерение )з)нержин движения и амплитуд колебаний электронов ускорителя, а также тока электронюв усю,рителя, по,интенсивности СИ в выбранном спектральном диапазоне, отлнч аю щи йс я тем, что, с целью повышения точности и упрощения процедуры измерений, поток СИ пропускают сквозь арозрачный фотоиони. ,зационный детектор, заполненный гелием, .измеряют ток фотоионизации и давление телия в нем и )находят величину тока электронов ускорителя по формуле) = (+,уа),гм (л) а,(нл,г Лкг где у+ - ток фютоиониза)ции;- ток излучающих электронов;п - плотность атомов гелия в )фото 16 ионизациюннюй на)мереЕ - длнна электродов фотоион)изационной камеры;Уо(Х) - спектральное расцределениепотока СИ при еднничном то 15 ке электронов ускорителя;а,(Х) - спектральная зависимость сечения фотоионизацни а 1 омовгелия г-й крапности;Х, - коротковолновая граница20 спект,ра СИ;Ха, - пороговая длина волны фотоиоиизации гелия г.й. кратностии,а по току электронов - спектральнуюплотность потока СИ,Источники информации, принятые вов)нимание:при экспертизе:1. Воробьев А. А., Диденко А. Н, и др. ЗО Измерение параметров электронного пучкав цилиндрических ускорителях но синхротронному излучению; Тю)мск, Ц)ренрннт То)мского .политехничесюго института,137, 1972.2. Великанов С, П., Квочка .В, И и др.Измерительная установка для воспроизведения и передачи, единицы спектральной плотности энергетической яркости в области вакуумного ультрафиолета. Измери тельная техника,9, 1976, с. 34 п)рототип).811968 Яотпн.е 0.Составитель Л. Латыев Редактор И. Гохфельд Техред Л, Куклина Корректор С. файнаказ 21/31 Изд.105 Тираж 882 Подписное НПО Поиск Гоеударственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, МоскваЖ, Раушская наб., д. 4/5Тиц, Харьк, фил. пред. Патент

Смотреть

Способ определения спектральной плотности потока синхротронного излучения