Получение пучков высокой интенсивности

Получение пучков высокой интенсивности [c.609]

Разд. 7.8.3 был посвящен получению электронных и ионных пучков низкой интенсивности. В пучках высокой интенсивности ток ограничивается пространственным зарядом. Для того чтобы получить максимальный ток, необходимо попытаться создать поток частиц с ограниченным пространственным зарядом или поток пространственного заряда между катодом и выведенным электродом. Следовательно, вначале мы должны изучить теорию потока пространственного заряда. [c.609]

Фокусировка пучков высокой интенсивности однородными магнитными полями является прямым методом. Однако получение сильного однородного поля в относительно большом объеме делает оборудование очень громоздким и трудным для эксплуатации. Этот недостаток делает такой вид фокусировки неприемлемым для многих применений. [c.616]

Сочетание методов тепловой микроскопии с методами рентгеноструктурного анализа и просвечивающей электронной микроскопии дает более широкие представления о механизме и кинетике протекания дисперсионного твердения аустенитных нержавеющих сталей. Возросший за последнее время интерес к электронной микроскопии связан главным образом с появлением нового метода исследования на просвет тонких (до 1000 А) пленок, полученных из массивных образцов. Это стало возможным при применении в современных электронных микроскопах электронного пучка, обладающего большой проникающей способностью и высокой интенсивностью, что обеспечивается системой двойных конденсорных линз. Метод тонких пленок позволяет полностью использовать разрешающую способность современного электронного микроскопа и имеет по сравнению с методом реплик ряд преимуществ, основные из которых заключаются в получении трехмерной картины микроструктуры и возможности легко наблюдать такие дефекты матрицы, как линии дислокаций, и изучать их взаимодействие с выделениями. Можно также изучать картину электронной дифракции с небольших участков поверхности (около 0,25 мкм). [c.223]

Интерферометр Фабри — Перо как резонатор лазера. Для получения генерации излучения в активной среде, т. е. создания направленного когерентного пучка света, имеющего высокую интенсивность, необходим оптический резонатор, настроенный на заданную длину волны. [c.208]

Число электрических и геометрических параметров, которые влияют на свойства пушки, весьма велико, даже если катод плоский и пушка имеет только три электрода. Наиболее важными параметрами являются положение и потенциал контрольного электрода, его толщина и радиусы контрольного электрода и анода. В этом разделе мы рассмотрим только ненасыщенные пушки, в которых влиянием распределенного пространственного заряда можно пренебречь. Пушки, используемые для получения пучков с высокой интенсивностью, будут обсуждаться в разд. 12.1.3. [c.469]

В последней главе мы суммировали наиболее важные эффекты пространственного заряда и вывели методы получения и поддержания пучков заряженных частиц высокой интенсивности. Основные эффекты и предположения обсуждались впервые. Электростатические и магнитные силы пространственного заряда даются уравнениями (12.4) и (12.6) соответственно. Расширяющийся осесимметричный пучок определяется уравнением [c.619]

Используемые в экспериментах по бистабильности и описанные выше нелинейные элементы Фабри — Перо способны выполнять большое число различных логических операций [23, 24]. Процедура получения логических операций достаточно наглядно проявляется при рассмотрении эксперимента по накачке и зондированию устройства. Сигнал накачки при сравнительно низких интенсивностях сильно взаимодействует с нелинейной средой, в то время как высоко интенсивный зондирующий сигнал, сравнительно слабо взаимодействующий со средой, настроен на область максимума пропускания. Сдвиг этого пика пропускания, вызванный накачкой входным пучком, изменяет пропускание зондирующего луча и в зависимости от начальной степени отстройки зондирующего пучка относительно максимума пропускания (рис. 2.5) может приводить к выполнению таких логических функций, как ИЛИ-НЕ, И-НЕ, ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, ИЛИ, И. Например, когда зондирующий луч изначально (т. е. в отсутствие входного сигнала) смещен вправо от максимума пропускания, реализуется функция ИЛИ-НЕ, потому что уровень входного сигнала 1 или 2 смещает максимум в сторону от длины волны зондирования. Коэффициент пропускания зондирующего пучка определяет выходной сигнал, поэтому он будет низким в обоих случаях. [c.59]

X = 0,63 мкм), имеющие высокую когерентность. Формирователь пучка 2 используется для получения заданной формы и размера поперечного сечения пучка излучения лазера. Обычно он представляет собой телескоп Галилея или Кеплера, но иногда может иметь и более сложную оптическую схему [183]. Формирователь дифракционного изображения 4 представляет собой объектив, служащий для получения дифракционного изображе-жения, соответствующего дальней зоне. Объект измерения 3 обычно располагают перед объективом, так как тогда дифракционное распределение интенсивности в фокальной плоскости инвариантно относительно смещений изделия. При необходимости осуществить измерения в широком диапазоне изменений размеров нужно иметь набор сменных объективов с различным фокусным расстоянием, чтобы обеспечить необходимый размер дифракционной картины в плоскости регистрации. [c.256]

О, о, электронов в кристаллах используется для получения интенсивных поляризов. пучков свободных электронов, т. к. при спец, обработке поверхности кристаллов в высоком вакууме удаётся достичь отрицат. электронного сродства и обеспечить высокий квантовый выход фотоэлектронной эмиссии. [c.438]

Ртутные дуговые шаровые лампы сверхвысокого давления (ДРШ) обладают высокой плотностью излучения, яркость разрядного промежутка достигает больших величин, недоступных для ламп накаливания. Это качество ртутных ламп используется в различных оптических приборах для получения узкого пучка света большой интенсивности. Они также могут быть использованы в качестве интенсивных источников ультрафиолетовой энергии. [c.7]

Из приведенных выше различных способов получения положительных ионов широко используются только ионизация с помощью высокой температуры и ионизация бомбардировкой электронным пучком. Ионные источники указанных типов при определенных геометрических и электрических параметрах дают пучки ионов, удовлетворяющие предъявляемым требованиям по разбросу начальных скоростей, и имеют достаточную интенсивность. В реальных условиях их работы разброс начальных скоростей не превыщает 1 в, что вполне допустимо для прибора среднего класса, у которого используются ионы с энергией не ниже 1000 эв. Другие способы ионизации не позволяют получать необходимую однородность и эффективность пучка ионов, поэтому источники с использованием эффекта термоионной эмиссии и электронного пучка получили наибольшее распространение. [c.62]

На рис. 36 показана измеренная зависимость дифракционной эффективности от экспозиции серийных пластинок ПЭ-2 для отражательных голограмм. Интенсивности опорного и объектного пучков света при получении голограмм были приблизительно одинаковы. Высокие значения дифракционной эффективности указывают на преобладание фазового характера в формировании восстановленной волны света. Приведенные значения дифракционной эффективности получены для гелий-неонового лазера непрерывного действия. [c.64]

При субъективном наблюдении, однако, удобнее определять контраст не при высоких уровнях освещенности, а при низких. Лучше всего наблюдать контраст между нулевой и ненулевой освещенностями, когда определенный обычным способом контраст (5.53) равен единице. Следовательно, необходимо, чтобы тождественные области сравниваемых изображений при реконструкции имели нулевую интенсивность. Этого можно достичь, если ввести фазовый сдвиг, равный я, между пространственными структу-)ами голограмм, полученных при первой и второй экспозициях. Непосредственный сдвиг голограммы на величину Л/2 осуществить весьма трудно. Поэтому во время одной из экспозиций вносят фазовую задержку в объектную, или референтную, волну. Это весьма просто осуществить, если поместить в один из пучков фазовую пластинку (плоскопараллельный слой) и, поворачивая ее вокруг оси, проходящей через ее центр, добиться того, чтобы вносимая ею фазовая задержка была кратна я. [c.178]

Форма функции интенсивности для такой оптимальной дефокусировки до некоторой степени оправдывает интерпретацию изображения с высоким разрешением от больших молекул (белков, вирусов) с помощью простой функции поглощения. Для большинства биологических образцов разрешение намного хуже, чем дает выражение (13.19) оно ограничено сильными радиационными повреждениями образца падающим пучком. Контраст возникает главным образом, из-за использования относительно малых апертур объектива, и его следует считать скорее поглощением . В любом случае представляется, что существует некоторая ограниченная область применимости (указанной) интерпретации изображения. Она дает основу для трехмерной реконструкции конфигурации малых объектов путем расчета на ЭВМ фурье-преобразований серии микрофотографий, полученных при различных углах падения электронного пучка (см. [1131). [c.298]

Как мы видели из обсуждения динамических эффектов рассеяния в гл. 8—11, интенсивность дифрагированного пучка, получаемого от почти совершенного монокристалла, может сильно зависеть от структурной амплитуды рефлекса, толщины кристалла в направлении пучка, ориентации кристалла по отношению к падающему пучку и формы и величины или частоты повторения отклонений от периодичности кристалла. Вместе с тем не так прямо интенсивность будет зависеть от других условий процесса рассеяния, включающих температуру и наличие поглощения или процессов неупругого рассеяния. Отсюда следует, что наблюдения интенсивностей динамической дифракции можно использовать для измерения с высокой точностью любой из этих величин или эффектов при условии, что другие величины достаточно хорошо контролируются. Недавно был разработан ряд методов, при помощи которых динамические эффекты используются для получения данных, ценных для различных областей науки и техники. [c.333]

В настоящее время для юстировки интерферометров широко-используются лазерные источники света вместо газоразрядных, излучающих ряд спектральных линий. Излучение лазера обладает высокой пространственной и временной когерентностью и большой интенсивностью. С одной стороны, это облегчает получение интерференционной картины, но с другой затрудняет установку зеркал интерферометра в начальное положение. Кроме того, высокая когерентность приводит к появлению побочных интерференционных картин от нерабочих поверхностей в интерферометре, которые накладываются на основную и затрудняют интерпретацию результатов юстировки. Необходимо учитывать также значительную неравномерность излучения лазера по сечению пучка, а также возможность появления пятнистой структуры, обусловленные высокой пространственной и временной когерентностью лазерного излучения. [c.172]

НЕЙТРОННЫЙ ГЕНЕРАТОР — установка для получения нейтронных пучков высокой интенсивности, состоящая из сильноточного ускорителя заря к. частиц (протонов, дейтронов, электронов) и мишени — конвертора. Интенсивные импульсные потоки нейтронов получают с помощью протонных ускорителей — т. п. мезопных фабрик, в к-рых нейтроны непосредственно выбиваются протонами пз ядер. При энергии протонов 1 ГэВ каждый протон выбивает из урановой иишени до 30—50 нейтронов. Напр., Лос-Аламосская иезонная фабрика (США) с накопит, кольцом генери- [c.283]

Так, для получения пучка уизлучения высокой энергии электронный пучок направляют на тугоплавкую мишень, из которой вылетает мощный, но, к сожалению, сильнейшим образом размытый по энергии пучок у-квантов. Большинство электронных ускорителей в настоящее время используется именно как источники у-излучения, а не электронов. Получающиеся на электронных ускорителях пучки тормозного Y-излучения хорошо коллимированы и имеют интенсивность, достаточную для проведения исследования различных фото-ядерных, фотомезонных и других фотореакций. Серьезным недостатком пучка тормозного излучения является неудачная форма его энергетического спектра. Спектр размазан по всей допустимой области энергий от энергии электронов тах до нуля. При этом наибольшая часть фотонов приходится на область низких энергий, так как везде, за исключением краев, кривая энергетического распределения фотонов ведет себя как (рис. 9.4). Эта размазанность тормозного спектра сильно осложняет экспериментальные исследования взаимодействий у-квантов с ядрами и элементарными частицами. [c.480]

МЕЗОННАЯ ФАБРИКА — ускоритель, предназначенный для получения пучков л-мезонов п мюонов (п-, я", р-) высокой интенсивности в широком диапазоне энергий. Поскольку сечения рождения частиц малы ( 1 мб), то для получения необходилшх плотностей потоков лир требуются протонные пучки со ср. значениями токов от десятков мкА до 1 мА. [c.92]

В сер. 1980-х гг. в ряде центров по ядерной физике начались работы по проектированию т. н. к а о н-ных фабрик (К. ф.), представляющих собой ускорит. комплексы для получения высокоинтенсивных протонных пучков (ср. ток 100—150 мкА) с эвергней порядка 30—60 Гэв, к-рые при взаимодействии с мишенями могут рождать потоки вторичных частиц као-Бов, антипротонов, гиперонов, нейтрино и др. Благодаря высокой интенсивности вторичных пучков возникают широкие возможности исследования редких распадов, получения экзотич, ядер и т. п. В нек-рых случаях К. ф. называют адронными фабриками (Hadron Fa ility). [c.92]

При регистрации процессов в пучках частиц высокой интенсивности возникает задача получения т. и. эффективных антисовпадеяий. Эффективными наз. антисовпадения, к-рые позволяют получить макс, подавления счёта, т. е. наименьшую относит, скорость счёта в минимуме кривой антисовпадений (рис. 2, 6) при макс, скорости счёта за пределами Хр. Уровень [c.570]

Развитие физики взаимодействия лазерного излучения с веществом и начало промышленного выпуска лазеров способствовало превращению лазера из физического прибора в инструмент для проведения различных технологических процессов. Интерес к лазерам со стороны технологов обусловлен уникальными характеристиками лазерного излучения. Возможность получения монохро-матичных пучков света делает лазер незаменимым источником излучения при решении задач связи, метрологии и медицины. Высокая интенсивность и монохроматичность лазерных пучков позволяет воздействовать на газовые среды и вещества, характеризующиеся большим числом уровней возбуждения, селективно и открывает тем самым перспективы использования лазеров для разделения изотопов, проведения химических реакций, для направленного воздействия на различные биологические объекты. [c.9]

Говоря о проблеме перестройки частоты технологических лазеров для селективной технологии, необходимо остановиться на еще одной, уникальной по своим свойствам лазерной системе — лазере на свободных электронах. В этих лазерах когерентное излучение возникает при прохождении пучка быстрых электронов через онду-лятор — систему с постоянным во времени и периодически изменяющимся в пространстве магнитным полем. В отличие от всех остальных лазеров, являющихся принципиально квантовыми системами, лазер на свободных электронах допускает классическое рассмотрение и, как следствие, принципиальную возможность непрерывности спектра возможных частот генерации. Длина волны излучения лазера на свободных электронах определяется характерным размером, на котором происходит изменение магнитного поля ондулятора Л( соЛ), и энергией электронов U k со U ) и при параметрах существующих сегодня электронных ускорителей соответствует ИК- и видимому диапазону спектра. Это обстоятельство, а также принципиальная возможность получения мощных электронных пучков делают лазер на сво дных электронах весьма привлекательным инструментом для проведения технологических процессов, требующих одновременно селективности и высокой интенсивности излучения. [c.184]

Пушка Пирса. Получение пучка заряженных частиц высокой интенсивности эквивалентно созданию потока пространственного заряда катодом (или ионным -источником) ограниченных размеров в а priori заданном пространстве. Рассмотрим, к примеру, ситуацию, показанную на рис. 167. Имеется плоский катод конечных размеров и необходимо получить поток пространственного заряда между этим катодом и анодом, помещенным на расстоянии d от катода и имеющим потенциал V. Проблема аналогична проблеме потока пространственного заряда между двумя бесконечными поверхностями с тем основным отличием, что необходимо ограничить поперечные размеры потока до размеров, определяемых ограничениями, наложенными на пучок. Другими словами, необходимо убрать большую часть потока и оставить только малую его часть, которую мы и назовем пучком. [c.611]

Пример 4.7. Получение решеток, с высоким разрешением. Для мз1 Отовления высокоэффективной решетки, работающей на отражение и делящей падающее излучение с Л = 0,59 мкм на пучки неодинаковой интенсивности с отклонением на большие углы, необходимо было сформировать микрорельеф с параметрами период решетки — 0,6 мкм, высота — 0,1 мкм и уго.л отк.понения от основного луча 45°, при отражении в среде с показателем прелом л еш1я п = 1,5. [c.280]

Создание ионных источников П. п. сопряжено с очмгь большими технич. трудностями ввиду необходимости получения высокой интенсивности пучка перед его введением в ускоритель. [c.154]

Требуемый поток нейтронов зависит от многих факторов радиографического качества снимков, степени коллимирования пучка, интенсивности и энергии других видов излучений, имеющихся в пучке (например, у ИЗлучения), и времени, которое может быть отведено для получения радиограммы. Некоторые из этих факторов независимы. Для иллюстрации можно привести несколько примеров использования нейтронного пучка с типичными величинами. Поток тепловых нейтронов с интенсивностью порядка 10 нейтрон см сек достаточен для получения за несколько минут на мелкозернистой рентгеновской пленке изображения высокого качества при помещении пленки непосредственно в поток нейтронов. При применении детектора, состоящего из гадолиновой фольги толщиной 12,5 мкм и пленки Кодак , тип К, для получения хорошей радиограммы достаточен поток 3-10 нейтрон см . В последнем примере допущено, что у присутствующего у-излучения интенсивность достаточно низка, поэтому изображение создается в основном нейтронами. Еще один пример получения нейтронной радиограммы приведен на фиг. 9.3, где показан водородсодержащий материал. Снимок сделан при условиях, указанных выше, однако вследствие высокой интенсивности у-излучения изображение недостаточно четкое. Было показано [28, 99], что в большинстве случаев сочетания металлическая фольга — пленка [c.292]

Реактор, несомненно, остается главным источником нейтронов для радиографии. Реакторные источники нейтронов с высокой интенсивностью, позволяющей осуществлять хорошее коллимирование потока, вероятно, будут и впредь обладать преимуществами перед другими источниками нейтронов. Кроме того, реактор удобно использовать для улучшения методов радиографирования с помощью холодных и надтепловых нейтронов, применение которых разработано сравнительно мало. Так как требования к нейтронной радиографии все время возрастают, можно думать, что будут созданы специальные реакторы для нейтронной радиографии. Такие реакторы будут давать много пучков для многоместного контроля они также могут быть оптимизированы для получения холодных и надтепловых нейтронов, пригодных для специальных применений. [c.327]

Получение в К. ф. интенсивностей, превышающих более чем на порядок ср. интенсивность пучков действующих синхротронов протонных, предполагается достигнуть за счёт высокой частоты повторения ускоряющих циклов и применения сильноточных инжекторных комплексов повыш. энергии. Поэтому К. ф, строится по каскадной схеме инжектор (выходная энергия 500— 800 МэВ), быстроциклирующий протонный синхротрон — бустер (выходная энергия 2—7,5 ГэВ), осн. протонный синхротрон. В нек-рых проектах К. ф. для удобства физ. экспериментов предусматриваются также накопительные кольца (см. Накопители), напр. накопит, кольцо (Stret her) для медленного вывода пучка на мишень. [c.92]

К настоящему времени геометрия двойного обращающего зеркала экспериментально исследована главным образом на примере BaTiOg, [6.59, 6.60], в том числе с использованием полупроводниковых GaAlАз-лазеров [6.62, 6.63]. Достаточно высокий коэффициент преобразования пучков накачки в обращенные волновые фронты был получен также в кубическом ВТО для = 633 нм при использовании механизма записи во внешнем знакопеременном поле [6.64]. На рис. 6.9 приведены экспериментальные зависимости интенсивности прошедшего (d) и обращенного Is (d) световых пучков от амплитуды знакопеременного поля Е , а также зависимость пороговой величины rli от соотношения интенсивностей пучков накачки г, полученная в этом ФРК- [c.125]

Источники ионов. Разработано большое число источников ионов разных типов, однако широкое применение нашли лишь несколько источники Пеннинга, Фримана, Кауфмана, дуаплаз-матроны, магнетроны [26, 157, 174]. Можно выделить следующие важнейшие требования к источнику 1) возможность получения высокоинтенсивных пучков ионов (десятки и сотни миллиампер) 2) возможность и степень ионизации атомов твердых тел, в том числе тугоплавких 3) высокая надежность. Проще обстоит дело с созданием интенсивных пучков газовых ионов, получаемых, например, в столкновениях атомов или молекул газа с пучком электронов [104]. Ионы летучих веществ можно получить аналогичным способом, нагревая соответствующий материал. Возможный путь получения интенсивных пучков нелетучих веществ—распыление поверхности ионами инертных газов с последующей ионизацией выбитых частиц. Трудности создания мощного источника явились одной из предпосылок интенсивного развития методики имплантации атомами отдачи. В последнее время появились сообщения о создании источников, позволяющих формировать однородные пучки газовых ионов с сечением до 0,5 м с интенсивностью 30—100 мА и более. [c.86]

Картину электронной дифракции — электронограмму — получают как на просвет от образца толщиной порядка нескольких десятков нанометров, так и на отражение от плоского образца, поставленного так, что электронный луч практически скользит по его поверхности, образуя с ней угол в несколько минут. Благодаря чрезвычайно сильному рассеянию электронов при почти полном отсутствии поглощения, а также использованию при получении электронограмм почти всей мощности электронного пучка интенсивность дифракционных максимумов электроно-граммы очень высокая. Электронограмму можно получить за доли секунды. Однако в связи с особенностями рассеяния электронов на электронограммах не удается получить интерференционные максимумы с высокими индексами кристаллографических плоскостей, что весьма обедняет информацию. Так как углы дифракции 6 малы, погрешность в определении межплоскостных расстояний по элекТронограммам велика несмотря на острый профиль интерференционных линий она составляет обычно несколько десятков процентов. [c.65]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...