[发明专利]一种紧凑型同步辐射产生装置

说明书

本发明公开一种紧凑型同步辐射产生装置，涉及同步辐射产生技术领域，包括弯曲毛细管、第一放电电极、第二放电电极、第三放电电极、放电电路、第一安装件和第二安装件；放电电路的负极连接第一放电电极；放电电路的正极连接第二放电电极；放电电路的中间极连接第三放电电极；放电电路用于为第一放电电极和第三放电电极之间以及第三放电电极和第二放电电极之间提供电压降；电压降用于击穿第二通道中的气体，使气体进行弧光放电形成等离子体，等离子体形成承载放电电流的同时产生磁场引导激光加速的脉冲电子束流穿越弯曲毛细管，电子沿偏转轨道运动产生同步辐射。本发明能够使同步辐射的产生不再依托大科学装置，实现同步辐射产生装置的小型化。

技术领域

本发明涉及同步辐射产生技术领域，特别是涉及一种紧凑型同步辐射产生装置。

背景技术

高速带电粒子做加速运动时，会产生电磁辐射，而同步辐射是指电子在做曲线运动时沿轨道切线方向所产生的一种电磁辐射。电子在能量较高时，电磁辐射强度具有强烈的方向性。

同步辐射具有其特有的很多良好的性质，是科学研究的强力工具，包括广阔平滑的连续光谱，其他光源很难在很宽的波长范围内有一个平滑连续的光谱，连续光谱用于不同材料的光谱分析，不会干扰材料固有的光谱特性；辐射强度高、亮度高，同步辐射光源亮度比一般光源高4-7个量级，强光用于研究，极大地提高信噪比，数据采集时间缩短，为生命科学等领域的研究提供有效手段；准直性好，同步辐射光的平行性可以媲美激光；光通量、能量分布、角分布等特性可以准确计算，对实验反演有极高的意义；同步辐射以电矢量平行于加速度矢量的方式而偏振；同步辐射可通过辐射阻尼保持束团横向尺寸小，而且脉冲长度短，可达纳秒以下，重复频率在一定范围内可调节，对于研究精细时间演化的课题极为方便。

同步辐射在广阔的科学技术领域得到了广泛应用。它不仅在许多基础科学研究中已做出卓越的成绩，如原子、分子物理、固体物理、表面物理、化学、生物学、天文学等，而且在许多技术领域中有良好的应用前景，如光刻、显微镜、全息照相、医疗和计量等。

在环形加速器中电子的辐射与其能量四次方成正比，电子能量很高时，补偿辐射损失是极其困难的，需要很大的加速系统，这限制辐射能量的进一步提高。目前，同步辐射的产生依托大科学装置，在应用方面有很高的门槛，因此，本领域亟需一种紧凑型的同步辐射产生技术和装置，以使同步辐射的产生不再依托大科学装置，实现同步辐射产生装置的小型化。

发明内容

本发明的目的是提供一种紧凑型同步辐射产生装置，以使同步辐射的产生不再依托大科学装置，实现同步辐射产生装置的小型化。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种紧凑型同步辐射产生装置，所述装置包括弯曲毛细管、第一放电电极、第二放电电极、第三放电电极、放电电路、第一安装件和第二安装件；

所述第一安装件和所述第二安装件用于将所述第一放电电极固定于所述弯曲毛细管的一端，将所述第二放电电极固定于所述弯曲毛细管的另一端，以及将所述第三放电电极固定于所述弯曲毛细管的中间；所述第一安装件、所述第二安装件、所述第一放电电极和所述第二放电电极包裹所述弯曲毛细管；所述第三放电电极穿过所述弯曲毛细管的管壁且垂直于所述弯曲毛细管的切线；所述第一安装件、所述第二安装件、所述第一放电电极、所述第二放电电极、所述第三放电电极和所述弯曲毛细管均设置于真空中；

所述第一安装件上设置第一通道；所述弯曲毛细管的中部设置第二通道；所述第二通道的弧度与所述弯曲毛细管的弧度等同；所述弯曲毛细管与所述第一安装件之间设置第三通道；所述第二通道贯穿所述第一放电电极、所述第二放电电极和所述第三放电电极；所述第一通道和所述第三通道连通；所述第三通道和所述第二通道之间设置第四通道；所述第三通道与所述第四通道连通；所述第四通道与所述第二通道连通；