شتاب مبتنی بر پلاسما

هدف و مخاطب

این یک دوره مقدماتی در مورد شتابدهی مبتنی بر پلاسما است ، از جمله لیزر ویکفیلد و شتاب پلاسما. این دوره دانش آموزان را با چگونگی انتشار لیزر و پرتوهای ذره باردار از طریق پلاسماها ، چگونگی برانگیختن میدان های موجی پلاسما و نحوه بارگذاری و شتاب ذرات در این زمینه های بیداری آشنا می کند. نامگذاری موضوع معرفی می شود و اینکه چرا این موضوع در حال حاضر بسیار مورد توجه است توضیح داده می شود. 

انسجام: مقدمه ای بر انقلاب کوانتومی در علم اشعه ایکس

خلاصه

برای مدت طولانی پس از کشف اشعه ایکس در سال 1895 ، تجربیات تا حد زیادی انسجام آنها را نادیده گرفتند-که به هر حال بسیار کم بود. این وضعیت پس از ظهور منابع سنکروترون تغییر کرد. تکنیک های اشعه ایکس مبتنی بر انسجام به تدریج به خوبی تثبیت شده و بسیار موثر بوده است ، به ویژه میکرو رادیولوژی ، میکروتوموگرافی تکنیک های اشعه ایکس مبتنی بر انسجام به تدریج به خوبی تثبیت شده و بسیار مولد بوده است ، به ویژه میکرو رادیولوژی ، میکروتوموگرافی و ، در پراکندگی کلی ، منسجم بنابراین دانش بنیادی از انسجام برای همه دانشمندان علاقه مند به اشعه ایکس مطلوب است. 

کاربردهای زیست شناسی ساختاری تابش سینکروترون و لیزرهای الکترون آزاد بدون اشعه ایکس

اشعه ایکس نسل سوم اشعه سنکروترون (SR) تحقیقات زیست شناسی ساختاری را در دهه های گذشته با ظهور پرتوهای پرتو ایکس بدون درخشندگی بالا تغییر داده است. همراه با پیشرفت در پرتوهای میکرو فوکوس ، آشکارسازهای منطقه و نرم افزار تجزیه و تحلیل داده ها ، اکنون می توان ساختارهای پیچیده بزرگ را از بلورهای بسیار کوچک (میکرون در همه جهات) تعیین کرد ، که توسط ساختار کانال های پتاسیم ، گیرنده های جفت شده با پروتئین G (نمونه) نشان داده شده است.  

فیزیک تابش سینکروترون

در این فصل ما فیزیک زیر بنای تابش سنکروترون از پرتوهای نسبی نسبی الکترون را مورد بحث قرار می دهیم. تشعشع سینکروترون زمانی منتشر می شود که پرتو الکترونی توسط میدان های الکترومغناطیسی شتاب می گیرد. این امر به ویژه در شتاب دهنده ذرات موثر است و ابتدا در سنکروترون مشاهده شده است. ما با رویدادها و شرایط اساسی لازم برای انتشار تابش شروع می کنیم.  

لیزرهای الکترون آزاد

طیف سنجی اشعه ایکس با اشعه سینکروترون

در توضیحات ما در مورد تشعشعات بدون موج ، ما مزایای عظیمی را مشاهده کردیم که در صورت افزودن منسجم تشعشع از قطب های مغناطیسی جداگانه ، قابل دستیابی است. به عنوان یادآوری ، وقتی منابع مساوی N به طور منسجم اضافه می شوند ، شدت تولید شده من به عنوان N2 متغیر است ، در مقایسه با افزایش شدت تنها N که منابع به طور ناپیوسته اضافه می شوند.  

جایروترون

ژیروترون یک کلاس از لوله های خلا پرتو خطی با قدرت بالا است که با تشدید سیکلوترون الکترونها در یک میدان مغناطیسی قوی ، امواج الکترومغناطیسی موج میلی متر تولید می کند. فرکانسهای خروجی از حدود 20 تا 527 گیگاهرتز متغیر است ، طول موجها را از مایکروویو تا لبه شکاف تراهرتز را پوشش می دهد. توان خروجی معمولی از دهها کیلووات تا 1 تا 2 مگاوات متغیر است. Gyrotrons را می توان برای عملکرد پالس یا مداوم طراحی کرد. ژیرترون توسط دانشمندان شوروی  در NIRFI ، مستقر در نیژنی نووگورود ، روسیه اختراع شد.

لیزر الکترون آزاد

لیزر و علم چگالی انرژی بالا

علم چگالی انرژی بالا به طور گسترده شامل برهمکنش های لیزری با ماده پرقدرت ، اخترفیزیک آزمایشگاهی ، علوم سیاره ای ، همجوشی محرمانه اینرسی ، شتاب دهنده های پلاسما ، فیزیک پلاسمای آزمایشگاهی نسبی ، فیزیک حالت جامد فوق فشار قوی و علم مواد ، و جدید -فیزیک میدان بیشتر آن بر اساس فناوری لیزر الکترونی نوری و اشعه ایکس با قدرت بالا است.

لیزرهای اشعه ایکس

لیزر اشعه ایکس دستگاه لیزری است که در ناحیه طیفی اشعه X ساطع می شود ، یعنی با طول موج فقط چند نانومتر. در این منطقه طیفی شدید ، از رسانه های سنتی افزایش لیزر نمی توان استفاده کرد. رویکردهای مختلف فنی وجود دارد:

لیزر الکترون آزاد

لیزر الکترون آزاد نوعی لیزر نسبتاً عجیب و غریب است که در آن تقویت نوری در یک لرزاننده حاصل می شود ، که با الکترونهای انرژی (نسبی گرایانه) زیاد از شتاب دهنده الکترون تغذیه می شود. چنین دستگاه هایی با رسیدن طول موج های انتشار از منطقه تراهرتز از طریق مادون قرمز دور و نزدیک مادون قرمز ، محدوده قابل مشاهده و فرابنفش تا منطقه اشعه X نشان داده شده است ، حتی اگر هیچ دستگاهی نمی تواند کل این طول موج را طی کند.