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电子储存环的红外边缘辐射

1.引言2.边缘辐射的远场分布3．有限边缘长度的边缘辐射4．有限直线节长度5．边缘辐射与常规红外同步辐射光源的比较6.结论1.引言

电子储存环的BENDING磁场可以用来产生从X射线到远红外的同步辐射光所有光源都是利用偏转磁场中均匀部分的辐射对于红外同步辐射光源而言，入口和出口处的梯度磁场产生的“边缘辐射”具有非常大的价值目前，已有几个实验室建成了利用边缘辐射的红外光束线，如Aladdin，ALS等SSRF的红外光束线也准备利用边缘辐射2.边缘辐射的远场分布

辐射是在0〈ttf间产生的，t=0表示进入磁场，t=tf足够大以至于电子偏转大于1/γ，远场辐射可表示为其中X为观察者坐标，c为光速，?(t)为电子速度除以光速，?0为真空中介电常数，R是从观察者到发光点的距离，n为从电子位置指向观察者的单位矢量，对于远场而言，R??X?，n?X/R是常数。对于观察角?为1/γ左右时，当d=?ctf》γ2λ时，(1)的相位项ω[t0(tf)-t0(0)]?(2πc/λ)(1/2γ2+θ2/2)《πd是电子偏转过1/γ时所通过的距离，即所谓的“边缘长度”由于观察者的位置，(3)中的t=tf的值可以忽略不计在观察者坐标系X=(x,y,z)中，表达为这是一个指向观察者的空心棰状辐射场，即边缘辐射通量密度：在?〈?max内接收到的辐射通量为F(?3/?)=1.4?(??/?)(I/e?)F(?10/?)=3.6?(??/?)(I/e?)F(?40/?)=6.4?(??/?)(I/e?)E=800Mev时，Ftotal=14.1?(??/?)(I/e?)F(?3/?)/Ftotal=0.1F(?10/?)/Ftotal=0.26F(?40/?)/Ftotal=0.45。3．有限边缘长度的边缘辐射

4．有限直线节长度

除了本偏转磁场入口处的边缘辐射外，上一偏转磁场出口处的边缘辐射也会被观测到这两个辐射的时间差为两种边缘辐射的通量叠加产生的边缘辐射场为通量计算：数值积分图3：有限直线节长度条件下远场边缘辐射分布实线为通量密度虚线为其包络线图4：有限直线节长度条件下远场边缘辐射通量随波长的分布5．边缘辐射与常规红外同步辐射光源的比较

图5：边缘辐射与常规辐射通量比较E=800Mev，I=200mA，接收角：22×11mrad2