La amortiguación de radiación en la física de aceleradores es una forma de reducir la emitancia del haz de un haz de partículas cargadas a alta velocidad mediante la radiación de sincrotrón .
Las dos formas principales de utilizar la amortiguación de radiación para reducir la emitancia de un haz de partículas son el uso de onduladores y anillos de amortiguación (que a menudo contienen onduladores), que se basan en el mismo principio de inducir radiación de sincrotrón para reducir el impulso de las partículas y luego reemplazar el impulso sólo en la dirección de movimiento deseada.
Anillos de amortiguación
A medida que las partículas se mueven en una órbita cerrada, la aceleración lateral hace que emitan radiación de sincrotrón , reduciendo así el tamaño de sus vectores de momento (en relación con la órbita de diseño) sin cambiar su orientación (ignorando los efectos cuánticos por el momento). En dirección longitudinal, la pérdida de impulso de partículas debido a la radiación se reemplaza por secciones de aceleración ( cavidades de RF ) que se instalan en la trayectoria del haz de manera que se alcanza un equilibrio en la energía de diseño del acelerador. Dado que esto no sucede en la dirección transversal, donde la emitancia del haz solo aumenta por la cuantificación de las pérdidas de radiación (efectos cuánticos), la emitancia de equilibrio transversal del haz de partículas será menor con grandes pérdidas de radiación, en comparación con pequeñas pérdidas de radiación. .
Debido a que las altas curvaturas de la órbita (radios de curvatura bajos) aumentan la emisión de radiación de sincrotrón, los anillos de amortiguación suelen ser pequeños. Si se necesitan vigas largas con muchos racimos de partículas para llenar un anillo de almacenamiento más grande , el anillo de amortiguación puede extenderse con secciones rectas largas.
Onduladores y wigglers
Cuando se requiere más rápido de amortiguación que puede ser proporcionada por las espiras inherentes en un anillo de amortiguación, es común añadir ondulador o wiggler imanes para inducir más radiación sincrotrón. Se trata de dispositivos con campos magnéticos periódicos que hacen que las partículas oscilen transversalmente, lo que equivale a muchos pequeños giros cerrados. Estos funcionan utilizando el mismo principio que los anillos de amortiguación y esta oscilación hace que las partículas cargadas emitan radiación de sincrotrón.
Los muchos giros pequeños en un ondulador tienen la ventaja de que el cono de radiación de sincrotrón está todo en una dirección, hacia adelante. Esto es más fácil de proteger que el amplio abanico producido por un gran giro.
enlaces externos
- Página de inicio de los anillos amortiguadores SLAC , que incluye una descripción no técnica de los anillos amortiguadores en SLAC .
- Estudios pertenecientes a un anillo de amortiguación pequeño para el colisionador lineal internacional , un informe que describe las restricciones sobre el tamaño mínimo del anillo de amortiguación.