Введение
Глава 1. Типы ондуляторов и технологии их изготовления 18
1.1. Плоские и спиральные ондуляторы 18
1.2. Однородные и профилированные ондуляторы 19
1.3. Электромагнитные ондуляторы и ондуляторы на постоянных магнитах 20
1.4. Безжелезные и гибридные ондуляторы 22
1.5. Сравнение технологий изготовления ондуляторов 24
Глава 2. Развитие ондуляторных технологий 27
2.1. Плоские ондуляторы на постоянных магнитах с короткими периодами и максимальными полями 27
2.2. Высокие требования на однородность и периодичность полей 29
2.3. Фокусировка собственными полями ондуляторов 30
2.3.1. Естественная (вертикальная) фокусировка в ондуляторах 31
2.3.2. Горизонтальная фокусировка в ондуляторах 32
2.4. Разработка ондуляторных схем с фокусировкой в обеих плоскостях 35
2.4.1. Схема с С-образной формой полюсов 36
2.4.2. Схема с противоположно направленными боковыми магнитами... 38
2.4.3. Схема с одинаково направленными боковыми магнитами 40
Глава 3. Усовершенствование методов измерения магнитных полей 44
3.1. Основные способы измерения распределения полей в магнитных структурах 44
3.1.1. Методы, позволяющие получить подробную картину поля внутри магнитного элемента 45
3.1.1.1. Приборы, основанные на ядерном магнитном резонансе (ЯМР). 45
3.1.1.2. Преобразователи Холла 45
3.1.1.3. Измерительные катушки 47
3.1.1.5. Вибрирующая проволока 48
3.1.2. Методы, для определения интегральных характеристик магнитных элементов 49
3.1.2.1. Протяженные интегрирующие катушки и продольные проволоки 50
3.1.2.2, Импульсный проволочный метод 52
3.2. Усовершенствование используемых методов измерения магнитных полей 56
3.2.1. Увеличение точности измерений датчиком Холла 56
3.2.2. Усовершенствование проволочной установки 59
3.2.2.1. Выбор оптимального материала и длины проволоки 59
3.2.2.2. Оригинальный датчик положения нити 61
3.2.2.3. Выбор параметров импульса тока 65
3.2.3. Решение проблемы измерения полей в длинных ондуляторах 67
3.2.4. Фокусирующие свойства ондуляторов и их измерение с помощью проволочного метода 72
3.3. Сравнение использованных методов измерения магнитных полей 76
3.3.1. Статистические ошибки измерений полей методом датчика Холла.. 77
3.3.2. Статистические ошибки измерений проволочным методом 80
3.3.3. Анализ точностей метода ДХ и проволочного метода 82
3.4. Рекомендации 84
Глава 4. Применение модернизированных методов измерения магнитных полей для настройки ондуляторов 86
4.1. Ондулятор КІАЕ-4 для эксперимента по нагреву плазмы в токамаке 86
4.1.1. Конструкция двухсекционного ступенчато профилированного ондулятора КІАЕ-4 87
4.1.2. Адаптация системы измерений магнитных полей для настройки ондулятора КІАЕ-4 с помощью ДХ 90
4.1.3. Настройка магнитных полей и его интегралов в ондуляторе КІАЕ-4 90
4 4.1.4. Основные параметры и запуск установки FOM Fusion FEM с выходом на режим 730 кВтмм-волн в 10 мкс импульсах 95
4.2. Подготовка ондулятора KIAE-1.5-1 для эксперимента по проверке режима SASE 98
4.2.1. Настройка ондулятора с использованием проволочного метода перед установкой на канал ускорителя 98
4.2.2. Основные параметры установки SATURNUS и эксперимент по измерению усиления в режиме SASE 101
Глава 5. Ондулятор KIAE-UCLA 2м и осуществление режима SASE в безрезонаторном ЛСЭ 107
5.1. Введение 107
5.2. Конструкция ондулятора на постоянных магнитах 108
5.2.1. Расчет фокусирующей системы 110
5.2.2. Последовательность сборки ондулятора 112
5.3. Магнитные свойства ондулятора 114
5.3.1. Измерения датчиком Холла 114
5.3.2. Измерения проволочным методом 115
5.4. Усиление Зх105, полученное на установке безрезонаторного ЛСЭ 119
5.4.1. Зависимость средней интенсивности излучения от заряда 121
5.4.2. Флуктуации интенсивности 124
5.5. Заключение 125
Глава 6. Создание ондулятора для лазерного ускорителя типа ОЛСЭ 126
6.1. Введение 126
6.2. Проект эксперимента "RRC-UCLA" по обращенному ЛСЭ 127
6.2. Расчет схемы и конструкция ондулятора 129
6.1.1. Определение структуры магнитной ячейки 130
6.1.2. Элементы регулировки магнитного поля 134
6.1.3. Принципиальная схема ондулятора для проекта ОЛСЭ 136
6.1.4. Выбор формы траектории в межсекционной области 138
5 6.1.5. Исследование предельно допустимых разбросов параметров установки при использовании лазера мощностью 0.4 ТВт 143
6.2. Конструкция спроектированного ондулятора 146
6.3. Механическая юстировка ондулятора 151
6.4. Настройка и измерение магнитных полей 153
6.5. Магнитные характеристики изготовленного ондулятора 156
6.5.1. Проверка возможностей регулировки магнитных полей, обеспечиваемых конструкцией ондулятора 156
6.5.2. Настройка магнитных полей с использованием датчика Холла 158
6.5.3. Настройка ондулятора по второму интегралу магнитного поля 160
6.5.4. Особенности использованной технологии для окончательной настройки ондулятора с помощью проволочного метода 165
6.6. Проверка фокусирующих свойств ондулятора 168
6.6.1. Измерение поперечных профилей магнитного поля 168
6.6.2. Измерения фокусировки проволочным методом 170
6.7. Ожидаемое ускорение, обеспечиваемое изготовленным ондулятором., 172
6.8. Описание ускорительной установки 176
6.9. Результаты эксперимента по лазерному ускорению 179
Заключение 180
Список литературы 186
