А.П. Потылицын, М.Н. Стриханов, А.А. Тищенко Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ» Секция ЯФ ОФН РАН «Физика фундаментальных взаимодействий», - презентация

1 А.П. Потылицын, М.Н. Стриханов, А.А. Тищенко Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ» Секция ЯФ ОФН РАН «Физика фундаментальных взаимодействий», ноябрь 2011

2 Рассеяние собственного поля движущейся заряженной частицы – дифракция кулоновского поля движущегося заряда – дифракционное излучение Секция ЯФ ОФН РАН «Физика фундаментальных взаимодействий», ноябрь 2011 Динамическая поляризация вещества полем движущегося заряда - поляризационное излучение И.М. Франк, S.J. Smith and H.M. Purcell, В.Л. Гинзбург, Б.М. Болотовский, В.П. Шестопалов, М.Л. Тер-Микаелян

3 Область применимости : - невозмущающая диагностика сгустков заряженных частиц - источник излучения электромагнитных волн в разных диапазонах Секция ЯФ ОФН РАН «Физика фундаментальных взаимодействий», ноябрь 2011 Диагностика с помощью ДИ используется сегодня на KEK ATF (Japan), FLASH (Germany), Cornell (USA); создается машина по диагностике по ДИ на SLS (Switzerland); на SLAC (USA) использовалась диагностика на ИСП.

4 Эффект Смита-Парселла - невозмущающая диагностика сгустков заряженных частиц - источник излучения электромагнитных волн в разных диапазонах Секция ЯФ ОФН РАН «Физика фундаментальных взаимодействий», ноябрь 2011 Спектры излучения Смита-Парселла, генерируемые пучком электронов с энергией 20 кэВ (светлые кружки) и 22,5 кэВ (прямоугольники).

5 Структура собственного поля движущегося заряда – характерный пространственный размер и частота отсечки Оптические схемы диагностики основанные на использовании переходного и дифракционного излучений, ограничены: длина волны порядка поперечных размеров сгустка. Для невозмущающей диагностики сгустков с субмикронной точностью нужна теория жесткого ДИ и ИСП! Мы развиваем теорию жесткого ДИ, имея ввиду использование его на CLIC (CERN, Compact Multi TeV Linear Collider). Секция ЯФ ОФН РАН «Физика фундаментальных взаимодействий», ноябрь 2011 P. Karataev, T. Lefevre et al, UV/X-ray Diffraction Radiation for Non- intercepting Micron-Scale Beam Size Measurement, RREPS-2011, London A.P. Potylitsyn, M.I. Ryazanov, M.N. Strikhanov, A.A. Tishchenko, Diffraction Radiation from Relativistic Particles, Springer, 2010

6 ,, Зависимость спектра дифракционного излучения от ширины мишени. Угловое распределение интенсивности переходного и дифракционного излучения вперед для мишени из бериллия Секция ЯФ ОФН РАН «Физика фундаментальных взаимодействий», ноябрь 2011

7 Угловое распределение ДИ электронов с энергией 5 ГэВ от углеродной мишени Секция ЯФ ОФН РАН «Физика фундаментальных взаимодействий», ноябрь 2011

8 PDR и PXR, кристаллическая мишень

9 J.C. McDaniel, D.B. Chang, J.E. Drummond, W.W. Salisbury, Smith-Purcell radiation in the high conductivity and plasma frequency limits, Applied Optics 28, 4924 (1989). M.J. Moran, X-ray generation by the Smith-Purcell effect, Phys. Rev. Lett. 69, 2523 (1992). Ультрафиолетовое и рентгеновское дифракционное излучение: основы теории построены в A.A. Tishchenko, A.P. Potylitsyn, M.N. Strikhanov, Phys. Rev. E 70, (2004); Phys. Lett. A 359, 509 (2006). V z a b Ультрафиолетовое и рентгеновское излучение Смита-Парселла непрозрачный экран?? but Секция ЯФ ОФН РАН «Физика фундаментальных взаимодействий», ноябрь 2011

10 …

11 Существует две характерных частоты и соотношение Смита-Парселла: Секция ЯФ ОФН РАН «Физика фундаментальных взаимодействий», ноябрь 2011 Характерные черты УФ и рентгеновского излучения Смита-Парселла

12 Характерные черты УФ и рентгеновского излучения Смита-Парселла Секция ЯФ ОФН РАН «Физика фундаментальных взаимодействий», ноябрь 2011 Зависимость спектрально- угловой плотности излученной энергии от частоты при разных значениях высоты и числа пластин

13 Эффекты когерентности в рентгеновском дифракционном излучении Секция ЯФ ОФН РАН «Физика фундаментальных взаимодействий», ноябрь 2011 где

14 Секция ЯФ ОФН РАН «Физика фундаментальных взаимодействий», ноябрь 2011 Эффекты когерентности в рентгеновском дифракционном излучении Когерентный фактор.

15

16

17 Electron beam parameters

18 ParameterValue Energy2 – 5 GeV Emittance (x / y)2.6 nm / 20 pm Minimal beam sizes (x / y)50 um / 1 um Energy spread Beam jitter requested (x / y)25 um / 2.2 um Bunch population Layout of the CESRTA experimental region in the L3 straight

19

20 V x y Некоторые замечания о прямом и обратном переходном излучении n C. Couillaud, NIMA 495, 171 (2002).A.A. Tishchenko, M.N. Strikhanov, A.P. Potylitsyn, NIMB 227, 63 (2005). М.И. Рязанов, Письма в ЖЭТФ 39, 569 (1984). Секция ЯФ ОФН РАН «Физика фундаментальных взаимодействий», ноябрь 2011

21 L. Durand, Phys. Rev. D 11, 89 (1975). Это грубое приближение, или нет? Нет! Секция ЯФ ОФН РАН «Физика фундаментальных взаимодействий», ноябрь 2011

22 В однородных средах …+ принцип взаимности - Д.В. Карловец, А.П. Потылицын, Письма в ЖЭТФ (2009). A.P. Potylitsyn, M.I. Ryazanov, M.N. Strikhanov, A.A. Tishchenko, Diffraction Radiation from Relativistic Particles, Springer, 2010 М.И. Рязанов, М.Н. Стриханов, А.А. Тищенко, ЖЭТФ 99, 311 (2004). Секция ЯФ ОФН РАН «Физика фундаментальных взаимодействий», ноябрь 2011

23 Эффекты когерентности в рентгеновском дифракционном излучении Спектрально-угловая плотность распределения излучения.