ОНДУЛЯТОР

(франц. ondulateur, от onde — волна), устройство, в к-ром создаются периодич. поля, действующие на проходящие через него заряж. ч-цы с периодич. силой, удовлетворяющей условию: среднее за период значение силы равно нулю. Движущаяся заряж. ч-ца, попав в О., совершает периодич. колебательно-поступат. движение, т. е. явл. осциллятором, движущимся равномерно и прямолинейно; такая ч-ца испускает ондуляторное излучение. Наиболее распространённые траектории ч-цы в О.— синусоиды и спирали.

Схема ондулятора со знакопеременным магн. полем. Траектория ч-цы е лежит в плоскости, перпендикулярной рисунку. Стрелками указаны направления магн. силовых линий. l0 — длина периода траектории ч-цы а ондуляторе.

По виду создаваемых полей О. делятся на два типа. В О. 1-го типа поля периодически изменяются в пр-ве или во времени (знакопеременное магн. поле (рис.), винтовое магн. поле, ВЧ электрич. поле, поле эл.-магн. волны и т. д.). В О. 2-го типа действуют статические фокусирующие магн. и электрич. поля (однородное магн. поле, скрещённые однородные электрич. и магн. поля, квадрупольное электрич. поле и т. д.). Длина периода траектории ч-цы в О. 1-го типа задаётся периодом поля О., зависит от угла и координаты вхождения ч-цы в О. и в релятивистском случае не зависит от её энергии. В О. 2-го типа длина периода траектории ч-цы определяется фокусирующими св-вами полей (градиентом, величиной), амплитудой колебания ч-цы (задаётся углом и координатой ее вхождения в О.), энергией ч-цы.

Природными О. явл. кристаллы. Внутрикрист. электрич. поле, усреднённое по поверхностям плоскостей, параллельных кристаллографическим, или по длинам прямых, параллельных осям кристалла, явл. фокусирующим для заряж. ч-цы (см. КАНАЛИРОВАНИЕ ЧАСТИЦ). В то же время усреднённое внутрикрист. электрич. поле явл. периодич. ф-цией расстояния, отсчитываемого по прямой, пересекающей кристаллографич. плоскости. Поэтому если угол и координата вхождения ч-цы в кристалл таковы, что она пересекает кристаллографич. плоскости, то кристалл подобен О. 1-го типа. Длина периода траектории ч-цы в этом случае определяется межплоскостным расстоянием и углом между вектором ср. скорости ч-цы и кристаллографич. плоскостями. Если же нач. условия таковы, что ч-цы попадают в режим плоскостного или осевого каналирования, то кристалл подобен О. 2-го типа.

О. находят широкое применение. Они могут служить источниками излучения, использоваться для усиления эл.-магн. волн (см. ЛАЗЕРЫ НА СВОБОДНЫХ ЭЛЕКТРОНАХ) и ускорения ч-ц эл.-магн. волной; О. применяются в масс-спектрометрах для разделения изотопов, в системах ввода ионов в магн. ловушки, для сепарации пучка ч-ц, для создания угл. разброса ч-ц пучка, создания сгруппированных пучков. С помощью О. можно осуществлять оптич. индикацию пучков электронных и протонных синхротронов и накопителей и управлять их параметрами.

В источниках индуцированного ондуляторного излучения, ондуляторных линейных ускорителях, устройствах для группировки (банчировки) ч-ц в ускорителях, системах индикации пучков и в др. установках может оказаться целесообразным применение О. с плавно меняющимися параметрами— длиной периода траектории ч-цы, величинами магн. и электрич. полей и т. д. В таком О. можно, напр., добиться увеличения времени резонансного вз-ствия ч-ц с эл.-магн. волной, расширения диапазона частот спектра спонтанного ондуляторного излучения.