• Читателям
  • Авторам
  • Партнерам
  • Студентам
  • Библиотекам
  • Рекламодателям
  • Контакты
  • Язык: English version
3211
Раздел: Физика

На быстрых электронах

В День России, 12 июня 2010 г. в Георгиевском зале Большого Кремлевского дворца состоялось вручение Государственных премий Российской Федерации за 2009 г. Государственная премия РФ служит высшим признанием заслуг деятелей науки и культуры перед обществом и государством, и присуждается за выдающиеся работы, открытия и достижения, результаты которых существенно обогатили отечественную и мировую науку и оказали значительное влияние на развитие научно-технического прогресса. Премия носит персональный характер и присуждается, как правило, одному соискателю однократно.

В этом году присуждение Государственных премий в области науки и технологий вылилось в настоящий триумф сибирской науки: две из трех премий получили новосибирцы, сотрудники Сибирского отделения РАН.

Высшей государственной наградой были отмечены д. ф.-м. н. Н. А. Винокуров (Институт ядерной физики СО РАН) – за достижения в области разработки и создания лазеров на свободных электронах, и академик В. Н. Пармон (Институт катализа СО РАН) – за крупный вклад в развитие теории и практики каталитических методов глубокой переработки углеводородного сырья и использования озобновляемых ресурсов. Сегодня на страницах нашего журнала Н. А. Винокуров рассказывает о своей работе

Лазеры на свободных электронах – мощные источники когерентного излучения, возникающего при движении заряженных частиц в периодическом магнитном поле и близкого к синхротронному излучению. Главная область применения таких установок – исследования в сфере материаловедения, химии, кристаллографии, физики твердого тела, молекулярной биологии.

Устройства для преобразования энергии электронов, движущихся почти со скоростью света, в энергию электромагнитного излучения получили название лазеров на свободных электронах (ЛСЭ).

Общепризнанным достоинством этого устройства, выделяющего его среди других лазеров, является возможность получения монохроматического излучения на любой длине волны в беспрецедентно широком диапазоне от 0,1 нм до 1 мм. При этом возможна относительно быстрая перестройка лазера с одной длины волны на другую в интервале до десятков процентов.

Усилитель излучения

Первая очередь установки с ЛСЭ, запущенная в апреле 2003 г., в отличие от полномасштабного варианта имеет единственный канал транспортировки электроновПроцесс излучения электрическим зарядом электромагнитной волны можно представить как отрыв части его электрического поля. Это означает, что в пустом пространстве излучают лишь заряды, движущиеся с ускорением, в то время как электрон движется по прямой линии с постоянной скоростью. Чтобы он начал излучать, надо заставить его двигаться волнообразно. Обеспечить такое движение можно, например, с помощью статического электрического или магнитного полей.

Еще в 1947 г. советский физик В. Л. Гинзбург предложил использовать периодическое поле для усиления интенсивности излучения быстрой заряженной частицы и рассчитал параметры такого излучения. Позже было создано устройство под названием ондулятор, создающее периодическое магнитное поле для организации особого движения электронов по волнистой траектории вдоль продольной оси прибора. Возникающее при этом усиление электромагнитного излучения составляет суть работы ЛСЭ, а сам усилитель электромагнитного излучения собственно и является лазером на свободных электронах.

Такое название можно объяснить тем, что в лазерах других типов...

comments powered by HyperComments