Sinxrotron yorug'lik manbai

Sinxrotron yorug'lik manbai - bu elektromagnit nurlanish (EM) manbai, odatda ilmiy va texnik maqsadlar uchun to'plash halqasi tomonidan ishlab chiqariladi . Dastlab sinxrotronlarda kuzatilgan sinxrotron nuri endi to'plash halqalari va boshqa ixtisoslashgan zarracha tezlatgichlari tomonidan ishlab chiqariladi, odatda elektronlarni tezlashtiradi. Yuqori energiyali elektron nurlari hosil bo'lgandan so'ng, u egiluvchan magnitlar va kirish qurilmalari (ondulyatorlar yoki tebranish moslamalari) kabi yordamchi qismlarga yo'naltiriladi. Ular yuqori energiyali elektronlarni fotonlarga aylantirish uchun zarur bo'lgan nurga perpendikulyar bo'lgan kuchli magnit maydonlarni yaratadi.

Daresbury sinxrotron nurlanish manbasida terbiy kristalidan aks etadigan sinxrotron nurlanishi, 1990 yil

Sinxrotron yorug'likning asosiy qo'llanilishi sohalari - kondensatsiyalangan moddalar fizikasi, materialshunoslik, biologiya va tibbiyotda. Sinxrotronli yorug'likdan foydalangan holda tajribalarning katta qismi materiya tuzilishini elektron strukturaning subnanometr darajasidan mikrometr va millimetr darajasiga qadar tekshirishni o'z ichiga oladi va bu tibbiyotda tasvirlash uchun muhim. Amaliy sanoat qo'llanilishiga misol qilib, LIGA texnalogiyalari orqali mikro tuzilmalarni ishlab chiqarishdir.

Sinxrotron ma'lum bo'lgan yorug'lik manbalarining eng qimmat turlaridan biridir, ammo bu ba'zi ilovalar uchun uzoq infraqizil to'lqin uzunliklarida keng polosali masalan, uzoq infraqizil yutilish spektrometriyasi nurlanishning deyarli yagona hayotiy yorug'lik manbai hisoblanadi,

Spektral yorug'lik

Sinxrotron nurlanishining turli manbalarini solishtirishda qoʻllaniladigan asosiy koʻrsatkichlar bular, “yorug'lilik”, “yorqinlik” va “spektral yorug'lik” deb nomlanadi, oxirgi atama Sinxrotron nomenklaturasi ishchi guruhi tomonidan eng yaxshi tanlov sifatida tavsiya etilgan.^[1] Tanlangan nomdan qat'i nazar, bu atama ma'lum bir olti o'lchovli fazadagi fotonlarning umumiy oqimining o'tkazuvchanlik birligi o'lchovidir (BW).^[2]

Spektral yorug'lik quyidagicha aniqlanadi:

${\displaystyle B={\frac {{\dot {N}}_{ph}}{4\pi ^{2}\sigma _{x}\sigma _{y}\sigma _{x'}\sigma _{y'}{\frac {d\omega }{\omega }}}}}$

buyerda ${\displaystyle {\dot {N}}_{ph}}$ nurning soniyadagi fatonlar miqdori, ${\displaystyle \sigma _{x}}$ va ${\displaystyle \sigma _{y}}$ nur yo'nalishiga perpendikulyar bo'lgan o'qlarda nurning kattaligi uchun o'rtacha kvadrat qiymatlari, ${\displaystyle \sigma _{x'}}$ va ${\displaystyle \sigma _{y'}}$x va y o'qlarida nurning qattiq burchagining o'rtacha kvadrat qiymatlari va ${\textstyle {\frac {d\omega }{\omega }}}$ tarmoqli kengligi yoki markaziy chastota atrofida nur chastotasining taqsimlanishi. ^[3] Tarmoqli kengligi uchun odatiy qiymat 0,1% ni tashkil qiladi. ^[1]

Manbalarning xususiyatlari

Ayniqsa, sun'iy ravishda ishlab chiqarilganda, sinxrotron nurlanishi o'zining quyidagi xususiyatlari bilan ajralib turadi:

• Oddiy rentgen naychalarida olingan rentgen nurlaridan kattaroq yuqori yorug'lik: 3-avlod manbalari odatda 10 ¹⁸ foton·s ^-1 ·mm ^-2 ·mrad ^-2 /0,1%BW dan katta yorqinlikka ega, bu yerda 0,1% BW w chastotasi atrofida markazlashtirilgan 10 ^-3 w tarmoqli kengligini bildiradi.
• Yuqori polarizatsiya darajasi (chiziqli, elliptik yoki dumaloq)
• Yuqori kollimatsiya, ya'ni nurning kichik burchakli divergensiyasi
• Past nurlanish koeffitsienti, ya'ni manba kesimining mahsuloti va nurlanishning qattiq burchagi katta emas.
• Monoxromatizatsiya orqali energiya/to'lqin uzunligi bo'yicha keng sozlanishi ( megaelektronvolt diapazoniga qadar sub-elektronvolt)
• Impulsli yorug'lik emissiyasi (pulsning davomiyligi bir nanosekund yoki sekundning milliarddan bir qismini tashkil etadi).

Ushbu maqola Mirzo Ulug'bek nomidagi O'zbekiston Milliy universiteti Fizika fakulteti talabasi Muxamedova Risolat tomonidan Wikita'lim loyihasi doirasida ingliz tilidan tarjima qilindi.

Adabiyotlar

1. Mills, D. M.; Helliwell, J. R.; Kvick, Å.; Ohta, T.; Robinson, I. A.; Authier, A. (1 May 2005). "Report of the Working Group on Synchrotron Radiation Nomenclature – brightness, spectral brightness or brilliance?". Journal of Synchrotron Radiation 12 (3): 385. doi:10.1107/S090904950500796X. PMID 15840926. https://journals.iucr.org/s/issues/2005/03/00/es0344/. Qaraldi: 8 April 2022.Sinxrotron yorug'lik manbai]]
2. Nielsen, Jens. Elements of modern X-ray physics. Chichester, West Sussex: John Wiley, 2011. ISBN 9781119970156.
3. Wiedemann, Helmut. Particle accelerator physics, 3rd, Berlin: Springer, 2007 — 782-bet. ISBN 9783540490432.

Havolalar

• Elettra Sincrotrone Trieste - Elettra and FERMI lightsources
• Imaging ancient insects with synchrotron light source -- BBC
• Synchrotron light at IOP