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TPU科学家在超辐射状态下测量切伦科夫辐射的谱线特征

2021-02-12 19:16          超辐射 电子束 核分析技术
托木斯克工业大学的科学家与Keysight公司的同事共同在TPU微加速器上用电子束进行了一项实验,以研究由一堆电子束产生辐射时发生的超辐射状态。
 
通过对光谱线宽的高精度测量获得的研究结果证明,在超辐射状态下约8,000个电子束形成单色的契伦科夫辐射。该实验是第一次进行的。基础研究结果发表在《 科学报告》 学术期刊(IF:4.120,第1季度)上,可用于对太赫兹范围内的新辐射源进行进一步研究。
 
超辐射机制是一系列辐射电荷中场的相干加法。通过它们的周期性序列,某些波长的辐射会同相发生,从而导致光谱线变窄。激光技术的整体发展着眼于创建不同波长范围内的单色辐射源。
 
“工业,医学和科学的各个领域都需要光谱线窄的光源(高度单色辐射的光源)。TPU高能研究院教授Alexander Potylitsyn指出,在许多应用中,激光技术的使用无法提供所需的参数,因此,近来,人们正在大力开发基于电子辐射的新型光源。物理学说。
 
“在这种情况下,辐射由电子束产生,该电子束由以一定间隔发射的一组周期性束组成。”
 
科学家们对自己提出的主要问题是,是否有可能证明,随着束数的增加,它们的频率保持恒定,同相条件得到满足,并且每个束的辐射都发生了相干相加。
 
TPU科学家使用是德科技提供的特殊高精度光谱仪在兆赫兹范围内的TPU微型加速器上进行了测量。测量表明,辐射光谱线的宽度小于0.01%。根据测量结果,科学家们确定相干辐射源的数量约为8,000个。
 
“以前,使用干涉仪,标准设备进行了类似的实验,这些设备的分辨率有限,并且可以将光谱线的宽度测量为1%的水平。在大多数情况下,这就足够了。但是,我们有兴趣低于1%的门槛,是德科技的同事也有兴趣使用电子加速器。我们的共同利益变成了这样一个出乎意料的结果,”亚历山大·波蒂里森(Alexander Potylitsyn)解释说。
 
该文章的作者强调说,使用这种设备进行的电子束实验是首次进行的,具有基本性质。其结果可用于开发和创建极度要求的太赫兹范围内的单色辐射源。


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