СИ в ИЯФ: формула успеха

Почти полстолетия назад Г. И. Будкер – основатель новосибирского Института ядерной физики, назвал ускорители заряженных частиц микроскопами современной физики: с ростом их предельных энергий началась революция в теории ядерных сил и элементарных частиц, продолжающая и поныне. Зато синхротронное излучение, испускаемое заряженными релятивистскими частицами в магнитном поле ускорителей, поначалу считалось «паразитным», т. к. означало большие потери энергии. Однако за короткий срок СИ прошло путь «от Золушки в принцессы», превратившись в универсальный и очень эффективный инструмент познания мира – «микроскоп» современной науки и техники

Эпоха Ускорения

Зато магнитотормозное излучение, которое испускали заряженные частицы, движущиеся с релятивистскими скоростями в магнитном поле ускорителей, поначалу казалось досадным побочным продуктом ускорительного процесса, поскольку означало большие энергетические потери, которые требовалось компенсировать. Так как подобное излучение впервые наблюдалось в синхротроне – циклическом резонансном ускорителе, оно стало называться синхротронным, хотя его источником в принципе может служить любое устройство, отклоняющее заряженные частицы.

Крабовидная туманность. Image Credit: NASA, ESA, J. Hester, A. Loll (ASU)

Судя по древним хроникам, с синхротронным излучением человечество впервые столкнулось еще в 1054 г., когда на небе среди бела дня засветилась яркая «звезда-гостья» – Крабовидная туманность, образовавшаяся в результате взрыва сверхновой.
«Изобретателем» СИ считается французский физик А. Лиенар, в конце XIX в.впервые показавший, что движущийся по круговой траектории электрон интенсивно излучает электромагнитные волны.
Первое «рукотворное» синхротронное излучение удалось получить в 1947 г. на американском синхротроне компании «Дженерал Электрик», а несколькими годами позже – на советских синхротронах в ФИАН СССР

Но синхротронное излучение (СИ) удивительно быстро прошло путь «от Золушки до принцессы», и это превращение было обусловлено такими чертами его «характера», как большая ширина спектра излучения – от инфракрасного до жесткого рентгеновского, высокая степень направленности и поляризации, периодичность в наносекундном масштабе и, наконец, большая мощность (хотя последние качества – это уже заслуга специализированных устройств, его генерирующих). Идею возможности использования излучения релятивистских частиц высказал еще в 1947 г. российский физик-теоретик и будущий Нобелевский лауреат В. Л. Гинзбург, и за последующие полвека синхротронное излучение превратилось в универсальный и очень эффективный инструмент познания окружающего мира.

1.02.jpg