ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 26 № 3 2024 210 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ пучка, напрямую зависящих от позиционирования кристаллов, технических погрешностей и отклонений, характерных для прибора. Кроме того, важно понимать свойства источника излучения (в контексте данной статьи под источником понимаются поворотные магниты либо вставные устройства, расположенные на накопительном кольце синхротрона). Принципиальная схема специализированного источника СИ представлена на рис. 1 [3]. В его состав входят следующие элементы: электронная пушка 1, работа которой основана на эффекте термоэлектронной эмиссии; линейный ускоритель электронов (линак) 2; бустер 3; поворотные магниты 4; радиочастотные резонаторы 5; вставные устройства (ондуляторы, вигглеры) 6; экспериментальная станция 7; фронтэнд 8; оптический хатч 9 (отсек с оптическими устройствами); экспериментальный хатч 10. Рис. 1. Принципиальная схема источника СИ. Взято из работы [3] Fig. 1. A conceptual sketch of the SRS. Taken from [3] Электронная пушка 1 эмитирует электроны и выводит их в линейный ускоритель 2, где частицы ускоряются по резонансному принципу, проходя через промежутки высокочастотного электрического поля. Вышедший из линейного ускорителя пучок направляется в бустер 3, в котором электроны ускоряются до релятивистских скоростей. Далее пучок переходит в накопительное кольцо, основными элементами которого являются поворотные магниты 4, формирующие замкнутую траекторию движения электронов, радиочастотные резонаторы 5, восполняющие энергию пучка, которая тратится при испускании фотонов СИ, и вставные устройства 6. Поворотные магниты и вставные устройства служат для генерации синхротронного излучения, которое направляется в станцию СИ 7 и, пройдя через оптический хатч 9, попадает в экспериментальный хатч станции 10 с находящимся в нем объектом анализа. Синхротронное излучение представляет собой магнитотормозное электромагнитное излучение, испускаемое релятивистскими заряженными частицами (движущимися со скоростью излучения, близкой к скорости света), которые постоянное магнитное поле заставляет двигаться по круговым орбитам. Устройствами, генерирующими синхротронное излучение, могут быть поворотные магниты – вигглеры либо ондуляторы. Магнитное поле этих устройств за счет действия силы Лоренца приводит (1) к изменению траектории электронов и (2) к формированию за счет этого синхротронного излучения. Направленное по касательной к накопительному кольцу синхротронное излучение входит в канал вывода пучка, перемещаясь по которому подводится к исследуемым образцам, расположенным в экспериментальном хатче 10. В оптическую схему станции входит множество устройств, выполняющих различные функции. К ним относятся оптические элементы, изменяющие геометрические параметры пучка (щели, коллимирующие и фокусирующие линзы, рентгеновские зеркала и др.), фильтры, а также окна, разделяющие вакуумные объемы. В оптической схеме должны присутствовать элементы мониторинга пучка, которые могут быть разделены на две группы. К первой относятся детекторы, определяющие положение пучка, ко второй – детекторы, фиксирующие интенсивность и спектральный состав излучения. Область применения синхротронного излучения велика, и по этой причине методики проведения экспериментов могут существенно различаться. Необходимость решения задач разного рода обусловливает разработку станций синхротронного излучения, отличающихся по набору входящих в них элементов. Монохроматоры являются одними из ключевых элементов станций СИ и представляют собой спектральные оптикомеханические приборы, позволяющие выделить узкие полосы излучения из широкого диапазона длин волн.
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1