ОНДУЛЯТОР (франц. ondulateur, от onde — волна), устройство, в к-ром создаются
периодич. поля, действующие на проходящие через него заряж. ч-цы с периодич.
силой, удовлетворяющей условию: среднее за период значение силы равно нулю.
Движущаяся заряж. ч-ца, попав в О., совершает периодич. колебательно-поступат.
движение, т. е. явл. осциллятором, движущимся равномерно и прямолинейно;
такая ч-ца испускает ондуляторное
излучение. Наиболее распространённые траектории ч-цы в О.— синусоиды и
спирали.
По виду создаваемых
полей О. делятся на два типа. В О. 1-го типа поля периодически изменяются в
пр-ве или во времени [знакопеременное магн. поле (рис.), винтовое магн. поле,
ВЧ электрич. поле, поле эл.-магн. волны и т. д.]. В О. 2-го типа действуют статические
фокусирующие магн. и электрич. поля (однородное магн. поле,
Схема ондулятора со знакопеременным магн.
полем. Траектория ч-цы е лежит в плоскости, перпендикулярной рисунку.
Стрелками указаны направления магн. силовых линий. l0 —
длина периода траектории ч-цы а ондуляторе.
скрещённые однородные
электрич. и магн. поля, квадрупольное электрич. поле и т. д.).
А почему это волной???
Ток выталкивается магнитным полем в сторону (уменьшения) от магнитного потока. Опыты Ампера. Сила Ампера.
Отклонение луча магнитным потоком в электронно-лучевой
трубке, опыты Томсона с катодными лучами.
Следовательно, на первом же магните ток (пусть
это будут электроны) в ускорителе
отклоняется, и назад может быть
возвращен, только отразившись от стенки трубы ускорителя. Чтобы отклонить
магнитным потоком луч в обратную сторону (зеркально точно) необходимо, чтобы
перевернутый магнит стоял на пути уже
отклоненного луча и никак иначе. Втянуть луч между полюсами магнита и
расположить его в симметричном положении никак не получается в силу закона
Ампера. В опытах Ампера использовался
подковообразный магнит и проводник с током. В зависимости от
направления тока проводник либо
выталкивается наружу магнита, либо втягивается в нейтральную зону. Тут не
придерешься. В данном случае сила Ампера максимальна, поскольку проводник
находится в зоне максимального магнитного потока между полюсами. В случае
ондулятора луч, заметим не проводник с током, уже отклонен первой парой
полюсов, и действие второй пары гораздо меньше чем первой. То есть, чем дальше луч от полюсов, тем
большая часть луча не успеет втянуться. Сила Ампера меньше. Все это если пары
магнитов одинаковой силы и расположены на одинаковом расстоянии друг от друга.
А про разные магниты (если они используются)
никто при этом не упоминает. Да этого и нет наверное в реальном ускорителе.
Красным поле направлено от нас, синим, поле
направлено к нам. В ондуляторе со знакопеременным полем будет происходить
непредсказуемое прохождение луча мимо
магнитных потоков.
Надо учитывать и
краевые эффекты, как при использовании
постоянных магнитов, так и электромагнитов.
Если учитывать, что
вместо «электронов» (и других
«элементарных частиц) мы имеем
излучение, а именно – свет, то ондуляторное излучение представляет собой
комбинацию рассеяния излучения в результате многократного отражения от стенок и
зеемановского расщепления (краевой эффект).
Зеемана эффект http://fatyf.narod.ru/zeeman-effect.htm–
расщепление спектральных линий.
В ондуляторе
основанном на электростатическом принципе в принципе те же результаты.
Пока поток идет между
пластинами еще куда ни шло. Но на
последней паре все равно поток бьется и рассеивается от стенки. Мало того часть
(скажем электронов) прилипает к положительной пластине. Пока луча нет,
отрицательный потенциал один, а есть луч – потенциал (разница потенциалов на
зажимах конденсатора) увеличивается. То есть поток еще и ослабляется. А
результат почти одинаков, как и с магнитами.
О технических решениях для получения радужной
картинки и когерентного ондуляторного излучения говорить не приходится. Это уже
техника, а не теория.
Фатьянов А.В.
6.10.2010 Fatyalink@mail.ru