Ондуляторное излучение (Undulator Radiation)

    Ондуляторное излучение возникает вследствие ускорения электрона, испытываемого им при движении в периодически знакопеременном магнитном поле (разновидность магнитно-тормозного излучения).

    Основные характеристики

Электроны со скоростью v_e, массой m, релятивистским фактором , где c - скорость света в вакууме

Магнитная конфигурация  

    Магнитная конфигурация - линейный набор элементов, состоящих из пар противоположных по знаку магнитных диполей; длина элемента - ₀, всего в системе N₀ элементов периодичности, L₀ = ₀N₀ - длина ондулятора. Электроны при движении вдоль ондулятора испытывают поперечное переменное (с периодом ₀) ускорение,
стимулирующее излучение.

Угловые характеристики. Интенсивность

    Для релятивистского электрона практически все излучение направлено вдоль его скорости и сосредоточено в конусе с полным раствором Δθ ~ 2/γ. Колебания траектории в поперечном направлении могут несколько увеличить конус излучения. На практике различают два режима работы: собственно ондуляторы с относительно небольшими величиной магнитной индукции B, когда угловые колебания траектории меньше 1/γ, и вигглеры с большей величиной B (используемой для перестройки частоты излучения), когда угловые колебания траектории больше 1/γ, что расширяет конус излучения.
    Полная мощность Р (Вт/см^.Гc^2.A) излучения потока электронов с током J_e(A) в магнитном поле ондулятора с индукцией B (Гс) равна

P = 3.2^.10^-14L₀B²γ²J_e.

Спектр

    Спектр - близкий к монохроматичному с длиной излучения

,

где <B²> - среднее по длине ондулятора значение B². Число фотонов , испускаемых электроном при пролете ондулятора, n_phe²/c ~ 0.01N₀. Перестройка длины волны излучения - путем варьирования величин γ и <B²>. Так, при энергии электронов 5 ГэВ (γ = 10⁴), J_e = 0.1A, λ₀ = 2 см, N₀ = 250, B = 3800 Гс, длина волны излучения λ 0.15 нм, при мощности P2.5 кВт.

Поляризация излучения

    Вектор E электрического поля фотона лежит в плоскости скорости v_e и направления излучения.