Synchrotron

Synchrotrony jsou nyní většinou užívané pro produkování vysokoenergetických rentgenových paprsků; zde je synchrotronová kruhová dráha
Moderní průmyslové synchrotrony mohou být velmi rozměrné (European synchrotron radiation facilityGrenoble.

Synchrotron je konkrétní druh kruhového urychlovače částic, ve kterém je magnetické pole a elektrické pole určitým způsobem synchronizováno s „prolétajícími“ částicemi. Byl původně vyvinut Luisem Walterem Alvarezem pro studium vysokoenergetické jaderné fyziky. Jeden z nejvýkonnějších je například Large Hadron Collider.

Charakteristika

Synchrotronový urychlovač částic (např. elektronů) se skládá ze tří částí: Lineárního urychlovače (LINAC), kde se svazek elektronů „zhustí“ a urychlí na energii v řádech stovek MeV, BOOSTER (urychlovače), kde je svazek elektronů urychlen na rychlost blízkou rychlosti světla a energie se pohybuje v řádech jednotek GeV, a STORAGE RING, kde je paprsek skladován. Synchrotronové záření vznikající v STORAGE RING je distribuováno do BEAMLINES, na konci kterých jsou laboratoře. Nedílnou součástí celého systému je uzavřená vakuová trubice, v níž se s obrovskou rychlostí pohybují elektrony. Vakuum dosahované v systému se pohybuje v řádech 10−10 Pa. Dráha paprsku je korigována magnety (DIPOLE, QUADRUPOLE, SEXTUPOLE a CORECTOR).

Pokud dojde ke změně směru pohybu elektronů (vlivem DIPOLE magnetu), vzniká vysoce intenzivní elektromagnetické záření s velkým rozsahem vlnových délek, mimo jiného i viditelné světlo. Světlo má i další unikátní vlastnosti. Může mít přesnou vlnovou délku v širokém rozmezí a požadovanou polarizaci. Toto světlo lze přijmout v podobě krátkých impulsů (záblesků) s přesným časováním a to formou tenkého mikrosvazku.

Využití

Mají své využití v různých vědních oborech, například ve vědách o živé přírodě, vědách o materiálech, při výzkumu životního prostředí i pro společenské vědy[zdroj?]. Uplatnění mají také v průmyslu (mikroelektronice, nanotechnologiích, mikrostrojírenství, spektroskopii a ve farmaceutickém průmyslu apod.)

Související články

Externí odkazy

Média použitá na této stránce

Esrf grenoble.jpg
Autor: unknown, Licence: CC BY-SA 3.0
Schéma de principe du synchrotron.jpg
Autor: EPSIM 3D/JF Santarelli, Synchrotron Soleil, Licence: Attribution
General diagram of Synchrotron Soleil. The outer circular ring is the synchrotron, i.e. a particle accelerator that brings electrons (light blue beam) to very high speeds. The electrons are accelerated by electric fields in the straight sections between green squares. The red rectangles are magnets that bend the beam. When the beam is bent the electrons emit synchrotron radiation (shown in yellow), especially X-rays; these are sent into the various beamlines (the straight lines branching out of the synchrotron). Each beamline contains scientific instruments, experiments etc. and receives an intense beam of radiation.