خطای پریود و خطای شدت میدان و تاثیر آن‌ها بر تابش سینکروترونی آندولاتور: ارزیابی آن در مورد آندولاتور سینکروترون ملی

طراحی و ساخت نمونه ‌ی آزمایشگاهی آندولاتور برای اولین بار در کشور در حال انجام است. آندولاتور، با تولید میدان مغناطیسی با تناوب مکانی و شدت مناسب، سبب حرکت سینوسی الکترون ‌هایی می ‌شود که در راستای محور آن حرکت می ‌کنند و در نتیجه تابش سینکروترونی با ویژگی‌ های خاص تولید می ‌کند. در این مقاله، ابتدا خطای پریود و خطای شدت میدان معرفی، و سپس تاثیر آن ها بر خواص هارمونیک ‌های تابش سینکروترونی ارزیابی می ‌شوند. خطاهای کاتوره ای پریود با استفاده از نرم ‌افزار متلب، و شدت میدان تولید شده و به کار رفته بر میدان یک آندولاتور ایده ‌آل و تاثیر آن ‌ها بر شدت قله‌ ها به کمک کد b2e مطالعه شده است. نتایج نشان می ‌دهند با افزایش هارمونیک ‌ها، تاثیر خطاها به طور قابل توجه‌ی بیش‌ تر می‌ شوند. هم چنین به طور کلی می‌ توان دریافت که تاثیر خطای شدت میدان از تاثیر خطای پریود میدان بیش‌ تر است. نتایج محاسبات نشان می‌ دهد برای رسیدن به شدت بالای 90% در هارمونیک ‌های اول و سوم تابشی، میزان مجاز در خطای شدت میدان و پریود باید به ترتیب کم‌ تر از 1% و 3 درجه، و میزان خطای در اندازه‌ ی شکاف نباید از mm 15±0.2 بیش‌ تر باشد.

Period and Field Intensity Errors and their Effects on the Undulator Synchrotron Radiation: an Investigation for the National Synchrotron Undulator

The first prototype Iranian undulator is under design and fabrication. The undulator makes a periodic magnetic field which forces the electrons travelling through it to move along the undulator with a sinusoidal motion and radiate synchrotron radiation with specific properties. In this paper, two classes of errors, which are important to consider in the design and fabrication of undulators, so to speak, the period error and field error are introduced. Additionally, their effects on the radiation harmonics were studied. For this purpose, MATLAB software was used to generate pseudorandom errors for the undulator periods and peak fields. Then, the fields were applied to a pure sinusoidal magnetic field, used for calculation of the final harmonics by the B2E code. It was found that with the increase of the number of harmonics, the effects of errors are enhamced. Also, it was found that the effect of the field error is higher than that of the phase error. Finally, it could be concluded that in order to reach %90 of the ideal intensity at the first and third harmonics, the desired errors at the peak field and the period must be less than %0.1 and 3 degree, respectively. Also, the tolerance for the gap value must be no more than 15±0.2 mm.