V. Synchrotronové záření KOTLÁŘSKÁ 18. BŘEZNA 2009 Úvodem • Naposledy bez Planckovy konstanty, i když … • Odvolám se na znalosti z elektromagnetismu, optiky a relativity • Synchrotronové záření (SZ) … experimentální nástroj • Na jiném místě uslyšíte o výsledcích použití SZ • Dnes: vlastnosti SZ a odpovídající konstrukci zdrojů • Nádherná fyzika … ultrarelativistický elektron • Vlastně další z Einsteinových hvězdných prací: ta nejhvězdnější Proč se staví taková monstrosní zařízení jako zdroj světla? Proč se staví taková monstrosní zařízení jako zdroj světla? Proč se staví taková monstrosní zařízení jako zdroj světla? Proč se staví taková monstrosní zařízení jako zdroj světla? Proč se staví taková monstrosní zařízení jako zdroj světla? Proč se staví taková monstrosní zařízení jako zdroj světla? Proč se staví taková monstrosní zařízení jako zdroj světla? Proč se staví taková monstrosní zařízení jako zdroj světla? Začátky Klikatá cesta SZ na nebi a na zemi U nebeských objektů je SZ jedním z nejvýznamnějších typů záření netepelného původu. Na Zemi jsou zdroje SZ ojedinělé jako zařízení, kde se setkáme s ultrarelativistickými elektrony v každodenním životě. SZ ve vesmíru I.: Krabí mlhovina SZ ve vesmíru II.: Cassiopea A Zpět na Zemi Zpět na Zemi Vznik SZ v synchrotronu a v prostoru Rychlý a pomalý kruhový pohyb elektronu Rychlý a pomalý kruhový pohyb elektronu Rychlý a pomalý kruhový pohyb elektronu Ultrarelativistický elektron Princip synchrotronu Princip synchrotronu Princip synchrotronu Princip synchrotronu Princip synchrotronu Princip synchrotronu Princip synchrotronu Princip synchrotronu Ultrarelativistický elektron Z minulé přednášky: Elektron jako vlna Realistické vlnové délky elektronů v mikroskopu Realistické vlnové délky elektronů v synchrotronu Realistické vlnové délky elektronů v synchrotronu Kolimace vyzářené vlny Vlna vysílaná pohyblivým zdrojem Vlna vysílaná pohyblivým zdrojem Vlna vysílaná pohyblivým zdrojem Vlna vysílaná pohyblivým zdrojem Vlna vysílaná pohyblivým zdrojem, pokračování Vlna vysílaná pohyblivým zdrojem, pokračování Vlna vysílaná pohyblivým zdrojem, pokračování Kolimace synchrotronového záření Spektrální a celková intenzita SR Pozorování záblesku SZ od prolétajícího elektronu Doba záblesku a spektrální obor SZ Spektrální obor SZ -- pokračování Přesný výpočet spektrální intenzity Přesný výpočet spektrální intenzity Přesný výpočet spektrální intenzity Zářivý výkon elektronu Zářivý výkon elektronu Počet vyzářených fotonů Počet vyzářených fotonů Počet vyzářených fotonů Pulsní struktura SR Vkládání energie Pulsní struktura SR Pulsní struktura SR Pulsní struktura SR Pulsní struktura SR Zpět k synchrotronu v Kosmu i na Zemi Kosmický synchrotron Storage Ring (akumulační prstenec) Elettra Trieste Jak to vypadá zblízka (storage ring Doris) Vzorce a odhady Spektrální charakteristiky synchrotronů Wigglery a undulátory to wiggle třepat se Za krátkými vlnovými délkami: wigglery a undulátory Za krátkými vlnovými délkami: wigglery a undulátory Za krátkými vlnovými délkami: wigglery a undulátory Za krátkými vlnovými délkami: wigglery a undulátory Za krátkými vlnovými délkami: wigglery a undulátory Za krátkými vlnovými délkami: wigglery a undulátory Za krátkými vlnovými délkami: wigglery a undulátory Budoucnost zdrojů SZ Nevýhody velkých synchrotronových instalací Nové koncepce pro SZ Jak uchovat kritickou frekvenci, ale ostatní zmenšit Jak uchovat kritickou frekvenci, ale ostatní zmenšit Rozptyl na laserovém svazku Rozptyl na laserovém svazku Rozptyl na laserovém svazku Rozptyl na laserovém svazku Rozptyl na laserovém svazku Rozptyl na laserovém svazku Rozptyl na atomovém terčíku Mirrorcle 20 ve skutečnosti Budoucnost SZ pro nás zde v Praze Budoucnost SZ pro nás zde v Praze a v Brně The end