.Harnessing the Power of Micro-Bunching: A New Frontier in Synchrotron Radiation
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.Harnessing the Power of Micro-Bunching: A New Frontier in Synchrotron Radiation
마이크로 번칭의 힘 활용: 싱크로트론 복사의 새로운 전선
주제:헬름홀츠 센터 베를린 작성자: Kai Dürfeld, 재료 및 에너지 부문 베를린 Helmholtz-Zentrum 2024년 8월 6일 방사선 광원 컨셉 아트 단축된 전자 다발을 통한 향상된 싱크로트론 복사는 강력하고 레이저와 같은 빛을 제공하며, 최근 실험은 고급 소재 연구에 대한 실현 가능성을 뒷받침합니다. 출처: SciTechDaily.com
-새로운 기술은 저장 링의 전자 다발을 줄여 고출력 레이저와 유사한 더 강력하고 일관된 싱크로트론 복사선을 생성합니다. 이 방법은 성공적으로 테스트되었으며, 재료 연구에 상당한 영향을 미칠 수 있는 새로운 유형의 복사원에 대한 진전을 보여줍니다. 국제 팀이 Nature Communications Physics 에 새로운 싱크로트론 복사선 소스의 기능 원리를 제시했습니다 . 정상 상태 마이크로번칭(SSMB)은 미래에 코히런트 UV 복사를 위한 효율적이고 강력한 복사선을 구축할 수 있게 해줍니다.
-이는 기초 연구와 반도체 산업의 응용 분야에 매우 매력적입니다. 싱크로트론 방사선 및 저장 링 초고속 전자가 편향되면 광 싱크로트론 복사를 방출합니다. 이것은 자석이 입자를 폐쇄된 경로로 강제로 밀어넣는 소위 저장 링에서 사용됩니다. 이 빛은 세로로 비간섭적이며 광범위한 파장 스펙트럼으로 구성됩니다. 높은 밝기로 인해 재료 연구에 탁월한 도구가 됩니다. 단색기는 스펙트럼에서 개별 파장을 선택하는 데 사용할 수 있지만, 이렇게 하면 복사 전력이 몇 와트에 불과한 수준으로 크게 줄어듭니다.
매우 특별한 빛을 위한 작은 파워하우스 펄스 레이저는 MLS U125 언듈레이터를 통해 전자 빔과 공동 전파되어 에너지 변조를 부과합니다. 동일한 언듈레이터는 전자 빔의 후속 패스에서 방사기 역할을 합니다. 언듈레이터 방사선은 빠른 포토다이오드에 의해 감지되는 반면, 레이저 펄스는 전기 광학 스위치를 사용하여 감지 경로에서 차단됩니다. 출처: HZB/ Communications Physics
코히런트 광 생성의 발전 하지만 저장 링이 대신 수 킬로와트의 출력을 가진 단색의 일관된 빛을 전달한다면 어떨까요? 고출력 레이저와 유사하죠? 물리학자 알렉산더 차오와 그의 박사과정 학생 대니얼 래트너는 2010년에 이 과제에 대한 답을 찾았습니다. 저장 링에서 공전하는 전자 다발이 방출하는 빛의 파장보다 짧아지면 방출되는 복사선이 일관된 빛이 되어 수백만 배 더 강력해집니다. HZB의 박사과정 학생이자 논문의 주저자인 Arnold Kruschinski는 "저장 링의 전자는 균일하게 분포되지 않는다는 것을 알아야 합니다."라고 설명합니다.
"전자는 약 1cm 길이와 약 60cm 거리를 가진 뭉치로 움직입니다. 이는 Alexander Chao가 제안한 마이크로 뭉치보다 6배 더 큽니다." 중국 이론가 Xiujie Deng은 정상 상태 마이크로 뭉치 프로젝트(SSMB)를 위해 특정 유형의 원형 가속기인 등시선 또는 "저알파" 링에 대한 일련의 설정을 정의했습니다. 레이저와 상호 작용한 후, 이는 길이가 1마이크로미터에 불과한 짧은 입자 뭉치를 생성합니다. 마이크로 번칭 기술의 혁신 HZB, 칭화대, PTB의 연구팀은 이미 2021년 원리 증명 실험에서 이것이 작동한다는 것을 보여주었습니다. 그들은 Adlershof의 Metrology Light Source(MLS)를 사용했습니다.
이것은 저알파 작동을 위해 설계된 최초의 저장 링입니다. 이 팀은 이제 광범위한 실험에서 마이크로 번치를 생성하기 위한 Deng의 이론을 완전히 검증할 수 있었습니다. Arnold Kruschinski는 "우리에게 이것은 새로운 유형의 SSMB 방사선원으로 가는 길에 있는 중요한 단계입니다."라고 말합니다.
외르그 파이케스와 아놀드 크루친스키 BESSY II와 MLS의 제어실에 있는 Jörg Feikes와 박사과정 학생 Arnold Kruschinski. 출처: Ina Helms / HZB
미래 전망과 장기 목표 하지만 HZB 프로젝트 매니저 요르그 파이케스는 그때까지는 시간이 좀 걸릴 것이라고 확신합니다. 그는 SSMB와 자유 전자 레이저 개발 사이에 몇 가지 유사점을 봅니다. 그는 "초기 실험과 수십 년의 개발 작업 끝에 이 아이디어는 1km 길이의 초전도 가속기로 바뀌었습니다."라고 말합니다. "이러한 개발은 매우 장기적입니다. 아이디어로 시작해서 이론으로 이어지고, 점차 그것을 실현하는 실험자들이 있는데, SSMB도 같은 방식으로 개발될 것이라고 생각합니다."
참고문헌: Arnold Kruschinski, Xiujie Deng, Jörg Feikes, Arne Hoehl, Roman Klein, Ji Li, Markus Ries 및 Alexander Chao의 "정상 상태 마이크로번칭의 이론적 기초 확인", 2024년 5월 21일, Communications Physics . DOI: 10.1038/s42005-024-01657-y
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국제 팀이 Nature Communications Physics 에 새로운 싱크로트론 복사선 소스의 기능 원리를 제시했습니다 . 정상 상태 마이크로번칭(SSMB)은 미래에 코히런트 UV 복사를 위한 효율적이고 강력한 복사선을 구축할 수 있게 해준다.
그 새로운 기술은 저장 링의 전자 다발 msbase.e-wave.bar을 base4로 간단히 줄여, 고출력 레이저 msbase.n2와 유사한 더 강력하고 일관된 싱크로트론 복사선을 생성한다. n2>c>n2-1의 구간 정의는 성공적으로 정의역() 되었으며, 새로운 유형의 복사원에 대한 진전을 보여준다.
이것은 자석이 입자를 폐쇄된 경로로 강제로 밀어넣는 소위 저장 링 msbase.ring.e-wave에서 사용되었다. 이 oms.n2=n2-1.value의 빛은 세로로 뭉친 강한 비간섭적 magicsum이며 광범위한 파장 스펙트럼(0>s>1으로 구성된다.
높은 밝기(n2-n2-1)로 인해 재료 연구에 탁월한 도구가 된다. 단색기는 스펙트럼에서 개별 파장을 선택하는 데 사용할 수 있지만, 이렇게 하면 복사 전력이 몇 펨토 와트에 불과한 수준으로 크게 줄어든다. 허허. 우주를 수천억번 오가는 광선이 나타난다. 어허.
- A new technique reduces the electron bunching in the storage ring to produce more powerful and coherent synchrotron radiation, similar to a high-power laser. This method has been successfully tested and represents progress towards a new type of radiation source that could have a significant impact on materials research. An international team has presented the working principle of a new synchrotron radiation source in Nature Communications Physics . Steady-state microbunching (SSMB) could allow for efficient and powerful radiation sources for coherent UV radiation in the future.
- This is very attractive for fundamental research and applications in the semiconductor industry. Synchrotron radiation and storage rings When ultrafast electrons are deflected, they emit optical synchrotron radiation. This is used in so-called storage rings, where magnets force the particles into a closed path. This light is longitudinally incoherent and consists of a broad spectrum of wavelengths. Its high brightness makes it an excellent tool for materials research. Monochromators can be used to select individual wavelengths in the spectrum, but this reduces the radiation power significantly to just a few watts. ==============================
Note 2408070455
An international team presents the working principle of a new synchrotron radiation source in Nature Communications Physics . Steady-state microbunching (SSMB) could provide an efficient and powerful radiation source for coherent UV radiation in the future.
The new technique simply reduces the electron bunch msbase.e-wave.bar of the storage ring to base4, generating more powerful and coherent synchrotron radiation similar to the high-power laser msbase.n2. The definition of the interval n2>c>n2-1 has been successfully defined, demonstrating progress toward a new type of radiation source.
This was used in the so-called storage ring msbase.ring.e-wave, where magnets force particles into a closed path. This oms.n2=n2-1.value light is a strongly incoherent magicsum that is vertically packed and consists of a broad wavelength spectrum (0>s>1).
Its high brightness (n2-n2-1) makes it an excellent tool for materials research. A monochromator can be used to select individual wavelengths in the spectrum, but this greatly reduces the radiant power to only a few femtowatts. Heh heh. A beam of light traveling through space hundreds of billions of times. Heh heh.
Example One.
vix.a'6//vixx.a(b1,g3,k3,o5,n6)
b0acfd|0000e0
000ac0|f00bde
0c0fab|000e0d
e00d0c|0b0fa0
f000e0|b0dac0
d0f000|cae0b0
0b000f|0ead0c
0deb00|ac000f
ced0ba|00f000
a0b00e|0dc0f0
0ace00|df000b
0f00d0|e0bc0a
sample qoms (standard)
0000000011=2,0
0000001100
0000001100
0000010010
0001100000
0101000000
0010010000
0100100000
2000000000
0010000001
sample pms (standard)
q0000000000
00q00000000
0000q000000
000000q0000
00000000q00
0000000000q
0q000000000
000q0000000
00000q00000
0000000q000
000000000q0
Sample msoss
zxdxybzyz
zxdzxezxz
xxbyyxzz
zybzzfxzy
cadccbcdc
cdbdcbdbb
xzezxdyyx
zxezybzyy
bddbcbdca
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