Wiggler e ondulatori

Sia i Wiggler che gli ondulatori si basano sull'interazione tra elettroni relativistici (che viaggiano vicino alla velocità della luce) e un campo magnetico periodico. Mentre gli elettroni passano attraverso i campi magnetici alternati, emettono radiazioni di sincrotrone. Wigglers e ondulatori sono strumenti indispensabili nelle strutture di sincrotrone, consentendo ricerche rivoluzionarie su più discipline e la loro capacità di produrre radiazioni intense e sintonizzabili li rende essenziali per far avanzare la scienza e la tecnologia.

Wiggler vs Undulator

Un Wiggler è costituito da una serie di poli magnetici alternati (ad es. Magneti permanenti o elettromagneti) disposti in linea retta. La resistenza del campo magnetico è relativamente alta, causando una significativa deflessione laterale del raggio di elettroni.

Mentre gli elettroni passano attraverso il campo magnetico, vengono deviati avanti e indietro in un percorso sinusoidale e l'angolo di deflessione è grande, con conseguente ampia gamma di direzioni di emissione. La radiazione è incoerente perché l'emissione da diverse parti del percorso elettronico non interferisce in modo costruttivo. Lo spettro è ampio, coprendo una vasta gamma di lunghezze d'onda (dall'infrarosso ai raggi X duri). L'intensità è alta, ma il raggio è meno focalizzato rispetto a un ondulatore. Viene normalmente applicato per la produzione di raggi X ad ampio spettro per applicazioni come la diffrazione dei raggi X e la spettroscopia di assorbimento.

Un ondulatore utilizza anche poli magnetici alternati, ma la resistenza del campo magnetico è più debole rispetto a un Wiggler.

Il numero di periodi magnetici è molto più elevato (in genere 100–1000), con conseguente più oscillazioni per unità di lunghezza. Gli elettroni oscillano delicatamente nel campo magnetico, con un piccolo angolo di deflessione e le oscillazioni sono quasi in fase, consentendo le radiazioni emesse da diverse parti del percorso per interferire in modo costruttivo. La radiazione è coerente a causa di interferenze costruttive, con conseguente spettro ristretto concentrato a lunghezze d'onda specifiche. Il raggio è altamente concentrato e ha una luminosità estremamente elevata. La lunghezza d'onda della radiazione emessa può essere sintonizzata regolando la resistenza del campo magnetico o l'energia elettronica. È usato per esperimenti ad alta risoluzione come cristallografia proteica, nano-imaging e spettroscopia.

Alcuni esperimenti ibridi possono richiedere radiazioni sia ad ampio spettro che a spettro stretto in diverse fasi. Ad esempio, un Wiggler potrebbe essere utilizzato per le misurazioni iniziali di screening o ad ampio raggio mentre un ondulatore potrebbe essere utilizzato per un'analisi dettagliata e ad alta risoluzione. Di seguito è riportato il riepilogo chiave delle loro differenze.

Differenze tra Wigglers e Usolanti

Foto del progetto

Modello Nr. FAB 1000-205

Modello Nr. FAB 3500-35

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