1 / 24

Kapitel 5

Kapitel 5. Synchrotronstrahlung. Rüdiger Schmidt (CERN) – Darmstadt TU - Februar 2008 - Version 2.1. Übersicht. Erste Beobachtung von Synchrotonstrahlung Larmorgleichung Synchrotronstrahlung im Kreisbeschleuniger Abstrahlwinkel Strahlungsleistung Energiespektrum Beispiele.

jesse
Télécharger la présentation

Kapitel 5

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Kapitel 5 Synchrotronstrahlung Rüdiger Schmidt (CERN) – Darmstadt TU - Februar 2008 - Version 2.1

  2. Übersicht • Erste Beobachtung von Synchrotonstrahlung • Larmorgleichung • Synchrotronstrahlung im Kreisbeschleuniger • Abstrahlwinkel • Strahlungsleistung • Energiespektrum • Beispiele

  3. Erste Beobachtung von Synchrotronstrahlung 1947 - 70 MeV Synchrotron, General Electric Research Lab Vakuumkammer aus Glas - daher konnte man die Strahlung beobachten

  4. Theorie der Synchrotronstrahlung: Larmorgleichung

  5. Synchrotronstrahlung im Kreisbeschleuniger Bild aus K.Wille

  6. Lorentz - Transformation

  7. Synchrotronstrahlung für longitudinale / transversale Beschleunigung

  8. Synchrotronstrahlung für Teilchen mit Lichtgeschwindigkeit

  9. Beispiel für Abstrahlung bei Beschleunigung in Richtung des Impuls

  10. Beschleunigung senkrecht zur Bewegung - Beispiel für einen Modellbeschleuniger

  11. Abstrahlungswinkel der Photonen: 1 /  Die Leistung der Synchtrotronstralung lässt sich mit Methoden der klassischen Elektrodynamik berechnen. Eine genau Berechnung des Spektrum lässt sich nur mit Quantenelektrodynamik durchführen Bilder aus K.Wille

  12. Energiespektrum der Synchrotronstrahlung 1: Kegel der Abstrahlung von A mit Öffnungswinkel 2/ A Elektronenbahn Beobachter B E2 2: Kegel der Abstrahlung von A mit Öffnungswinkel 2/ t t nach K.Wille

  13. Spring 8, Japan

  14. European Synchrotron Radiation Facility (Grenoble)

  15. Übersicht der Brillianz von Synchrotronstrahlungsquellen • Synchrotronstrahlung ist Röntgenstrahlung mit einer Energie von einigen eV bis zu einigen hundert keV (oder sogar einigen MeV) • Erste Nutzung der Synchtrotronstrahlung am SLAC, BNL und am DESY - parasitär zu Teilchenphysik • Heute 54 Beschleuniger nur zur Erzeugung von Synchrotronstrahlung (z.B. ESRF – Grenoble, BESSY – Berlin, ANKA – Karlsruhe, ELBE - Dresden) mit 20000 Benutzern • Weitere Beschleuniger sind in Bau und in Planung

  16. Experiment an der ESRF

  17. Erzeugung von Synchrotronstrahlung • Anwendungen • Untersuchung von physikalischen, chemischen, biologischen Systemen (z.B. um die Zusammensetzung der Tinte auf römischen Dokumenten zu untersuchen, die in Pompeji gefunden wurden) • Parameter • Brillianz, Energiespektrum der Photonen • Beschleunigertypen • Linacs und “recirculating linacs“ • Elektronen / Positronenspeicherringe • Beispiele • e+ und e- Speicherringe (viele !) • Free electron laser (e- Linacs) • Zukunft: Röntgenlaser XFEL am DESY

  18. XFEL Projekt am DESY Free-electron laser that operates according to the SASE principle (self-amplified spontaneous emission) Total length of the facility: approx. 3.3 km Accelerator tunnel: approx. 2 km Depth underground: 6 - 15 m Wavelength of X-ray radiation: 6 to 0.085 nanometers (nm), corresponding to electron energies of 10 to 20 billion electron volts (GeV) Length of radiation pulses: below 100 femtoseconds (fs) Total costs of the XFEL project: 684 million Euro, based on the price level of the year 2000

  19. Zukunftsprojekt: Röntgenlaser am DESY (XFEL) Femtochemie Strukturbiologie Materialforschung Clusterphysik Atomphysik

  20. Zukunftsprojekt: Röntgenlaser am DESY Beschleunigertunnel mit Hohlraumresonatoren Magnetondulator zur Erzeugung von Röntgenstrahlung

More Related