КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

 

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

---

Номер проекта 21-12-00207

НазваниеИсследование возможностей получения пикосекундных импульсов электромагнитного излучения при помощи ультрарелятивистских электронов

Руководитель Винокуров Николай Александрович, Доктор физико-математических наук

Организация финансирования, регион Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт ядерной физики им. Г.И. Будкера Сибирского отделения Российской академии наук , Новосибирская обл

Конкурс №55 - Конкурс 2021 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований отдельными научными группами»

Область знания, основной код классификатора 02 - Физика и науки о космосе; 02-103 - Физика ускорителей

Ключевые слова ондулятор, лазер на свободных электронах, электронный ускоритель, источник рентгеновского излучения

Код ГРНТИ29.35.39, 29.35.33, 47.31.00

---

 

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

---

Аннотация
Пикосекундные импульсы электромагнитного излучения используются для исследования быстропротекающих процессов. Кроме того, их большая пиковая мощность позволяет исследовать и использовать нелинейные явления, например абляцию и разряд. В проекте предлагается исследовать некоторые возможности получения таких импульсов в субмиллиметровом (терагерцовом) и рентгеновском диапазонах. Субмиллиметровое импульсно-периодическое излучение используется для экспериментов по физике химии и биологии и может быть использовано для просвечивания непрозрачных объектов и зондирования атмосферы. Периодические пикосекундные и субпикосекундные импульсы рентгеновского излучения нужны для исследования быстропротекающих процессов. Следует отметить, что длительность рентгеновских импульсов современных источников синхротронного излучения превышает десять пикосекунд, что неприемлемо, например, для исследования динамики химических реакций и фазовых переходов. В проекте предусмотрено проведение цикла работ по исследованию возможностей получения пикосекундных импульсов электромагнитного излучения при помощи ультрарелятивистских электронов. В него входят следующие части. 1. Экспериментальное изучение нового ондулятора на постоянных магнитах с рекордно малым (1:1,4) отношением периода к апертуре. Ондуляторы такого типа позволят существенно улучшить параметры лазеров на свободных электронах (ЛСЭ) субмиллиметрового диапазона (в частности, для просвечивания непрозрачных объектов и субмиллиметровой локации) и источников рентгеновского излучения. Этот ондулятор разработан для расширения диапазона частот Новосибирского ЛСЭ в низкочастотную (менее 1 ТГц) область, где поглощение в атмосфере не столь велико и возможно просвечивание многих непрозрачных объектов. 2. Исследование возможности создания электростатического ондулятора с периодом менее 10 мм. Применение таких ондуляторов существенно расширяет возможности создания источников рентгеновского излучения (в частности, источников пикосекундных импульсов). В проекте предусмотрена оптимизация параметров электростатического ондулятора и разработка прототипа. 3. Разработка методов получения электронных сгустков и мишеней для генерации пикосекундных импульсов тормозного излучения на ускорителе-рекуператоре и выведенном электронном пучке. Предлагается получать короткие электронные сгустки с зарядом порядка 0,1 нКл при помощи группировки сгустков из электронной пушки с длительностью около 1 нс в процессе их ускорения и движения в специальной магнитной системе. Для этого будет разработан электроннооптический канал для получения выведенного пучка с энергией 2 МэВ. Этот электронный пучок будет использоваться в миллиметровом ЛСЭ и в качестве источника периодических пикосекундных рентгеновских импульсов. Соответствующие мишени, выдерживающие большую плотность тока, будут разработаны и испытаны как на выведенном электронном пучке с энергией 2 МэВ, так и на пучке ускорителя-рекуператора Новосибирского ЛСЭ.

---

 

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

---