標題:
也可以說同步輻射的儲存環像「磁鐵城」
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作者:
kpdcom
時間:
2014-7-6 16:22
標題:
也可以說同步輻射的儲存環像「磁鐵城」
磁鐵在同步輻射中扮演重要角色,也可以說同步輻射的儲存環像「磁鐵城」,從產生光、加強光到讓光轉圈圈的功能都有。同步輻射中心
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副主任羅國輝說,「台灣光源」基本配有90個磁鐵,「台灣光子源」則有456個磁鐵,在儲存環中交錯排列。 其中,磁鐵分成「基本配備」和「進階配備」。羅國輝說,基本配備磁鐵包
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含二極、四極、六極磁鐵,二極磁鐵又叫「轉彎磁鐵」,
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功能很簡單,就是讓儲存環中的電子束和磁場交互作用後,被磁力偏轉而在轉彎磁鐵的切線方向產生光。
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負責將光的強度增強、放大的插件磁鐵,當中可看到南北交錯排列的磁鐵。 記者陳皓嬿/攝影 四極磁鐵則是
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一組排列為「南、北、南、北」四顆磁鐵相隔90度繞一圈的磁鐵組,功能是讓電子束聚焦,羅國輝解釋,因為電子束中的電子們帶相同電性而互斥,所以需要靠四極磁鐵把他們重新匯聚起來。 六極磁鐵則用
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來修正電子之間能量差異的問題,雖然理想上每個電子帶有的能量應該都是15億電子伏特(在台灣光源中)或是30億電子伏特(在台灣光子源中),但是實際上單一個電子能量仍會差個正負2-3%,所以要用六極磁鐵修
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正能量差,避免電子束散掉。 至於「進階配備」正式的名稱是「插件磁鐵」,如果說基本配備是控制電子束
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的行為,插件磁鐵就是用來調整「光」的設計。羅國輝說,在插件磁鐵中的「增頻磁鐵」主要功能有兩個,一個是增加光的強度,另一個是提高單一光子的能量,換句話說就是把原本
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可在紫外線波段的光,轉為在X光波段的光。 增頻磁鐵實際上是一列南北南北交錯
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、重複好幾個周期的磁鐵組,這樣的設計讓電子會在磁鐵組內做蛇行運動,每蛇行一次就放出一道光,把這些
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放出的光匯集在一起就讓光強度增加許多,有幾個周期、光就增強幾倍,此外增頻磁鐵也會讓電子運行的幅度增加,這就是為什麼單一光子能量可增加
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原因。 增頻磁鐵的好兄
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弟「聚頻磁鐵」也是一組南北交錯排列好幾個周期的磁鐵組,不過他的功用主要在增加光的強度上,每個磁鐵的間隔經過精密計
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算,讓光之間可以產生建設性干涉,所以若磁鐵南北交錯重複的周期是一百,那光的強度可被放大一萬倍。
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