Դիտել Էմիտանս էջի վիքիկոդը

[[Պատկեր:GaussianScatterPCA.svg|մինի|Երկչափ փուլային տարածությունում մասնիկների նորմալ բաշխման անսամբլը։ Հորիզոնական առանցքով՝ կոորդինատը, ուղղահայացով՝ իմպուլսը:]]
'''Էմիտանս''' ({{lang-en|emittance}} — ''ճառագայթում''), [[լիցքավորված մասնիկներ]]ի արագացված փնջի թվային բնութագիրն է , որը հավասար է [[Ֆազային տարածություն|ֆազային տարածության]] (ընդհանուր դեպքում 6-չափ) մեջ փնջի զբաղեցրած ծավալին։ Յուրաքանչյուր տարածական ուղղության համար կան  ֆազային տարածության երկու փոփոխականներ։ Մասնիկի համար ֆազային տարածության փոփոխականներն են՝  <math>(x,p_x, y,p_y,z,p_z)</math> և ժամանակը որպես անկախ փոփոխական։ Այս կոորդինատները համապատասխանում են մասնիկների դիրքին և դրանց իմպուլսի կոմպոնենտներին։

Էմիտանսի մեծության վրա ազդում են ինչպես փնջի չափսը կոորդինատային տարածությունում, այնպես էլ փնջի մասնիկների ցրվածությունն ըստ [[արագություն]]ների (կամ  [[իմպուլս]]ների, ինչը համարժեք է)։ Էմիտանսն [[Լիցքավորված մասնիկների արագացուցիչներ|արագացուցչում]] փնջի կարևորագույն բնութագիր է հանդիսանում, քանի որ որոշում է փնջի հետագա օգտագործման էֆեկտիվությունը։

Փնջի շարժումն ըստ մեկ կոորդինատի դիտարկելիս էմիտանսը երկչափ է, ըստ երկու կոորդինատի (սովորաբար լայնական)՝ քառաչափ, ըստ երեք կոորդինատի՝ 6-չափ։

Էմիտանսը լինում է լայնական և երկայնական։ Ընդ որում, լայնական էմիտանսի դեպքում հիմնականում մասնիկների՝ կոորդինատների և իմպուլսների տարածությունում դիտարկումից   <math>(x,p_x)</math> անցնում են կոորդինատների և տարածման անկյունների <math>(x,x'=p_x/p_0)</math> տարածություն։ Այսպիսով, լայնական էմիտանսը մեկ կոորդինատի երկայնքով չափվում է  [[Միլիմետր|մմ]][[Ռադիան|·միլիռադիանով]]։

Ընդունված է էմիտանսը պատկերել էլիպսի տեսքով։ Ընդ որում, քանի որ փունջը գաուսյան է, հաշվարկների ժամանակ հաճախ վերցվում է բաշխվածության այն մասը, որտեղ մասնիկների խտությունն ամենամեծն է։

== Նորմալիզացված էմիտանս ==
Մասնիկների արագացման ժամանակ երկայնական իմպուլսը <math>p_0</math> կտրուկ մեծանում է, իսկ լայնական էմիտանսը <math>\epsilon</math> էֆեկտիվորեն նվազում է (այսպես կոչված «ադիաբատ մարում»)։ Փնջի որակի գնահատման համար արագացման պրոցեսում հաճախ են օգտագործում ինվարիանտ նորմալիզացված էմիտանսը  <math>\epsilon_n = \beta\gamma\epsilon</math>, որտեղ <math>\beta, \gamma</math> — ռելյատիվիստիկ գործակիցներ են։

== Էմիտանսի ինվարիանտությունը ==
Էմիտանսի կարևորագույն հատկություններից մեկը դա նրա պահպանումն է, երբ փունջն անցնում է ֆոկուսացնող համակարգի միջով, որը բաղկացած է գծային դաշտով մագնիսական տարրերից ([[դիպոլ մագնիս]], [[քվադրուպոլ ոսպնյակ]])։ Այսպիսով, փնջի ֆոկուսացման ժամանակ փոքրանում է ցրվածությունն ըստ կոորդինատների, բայց մեծանում է ցրվածությունն ըստ իմպուլսների։ Տեղափոխման անցագծի երկայնքով փնջի չափսն արտահայտվում է էմիտանսի և [[Թվիսի պարամետրեր|Թվիսի բետա ֆունկցիայի]] միջոցով։ <math>\sigma(s) = \sqrt{\epsilon\cdot\beta(s)}</math>: Ֆազային տարածության պահպանումը բացատրվում է [[Ֆազային ծավալի պահպանման Լիուվիլի թեորեմ|Լիուվիլի թեորեմով]]։ Էմիտանսը դադարում է պահպանվել, եթե փնջի մասնիկների վրա ազդում են ոչ գծային մագնիսական դաշտեր (սեքստուպոլ ոսպնյակ) կամ դիսիպատիվ ուժեր (ռադիացիոն շփում, ներփնջային ցրումներ և այլն)։

== Էմիտանսն էլեկտրոնային սինքրոտրոնում ==
Թեթև ռելյատիվիստիկ մասնիկների համար շրջանային արագացուցչում մեծ դեր է խաղում  [[Սինքրոտրոն ճառագայթում|սինքրոտրոնային ճառագայթումը]]։ Հենց դա է որոշում փնջի ձևն ու չափսն էլեկտրոնային [[սինքրոտրոն]]ներում։ Հատուկ ժամանակահատվածում (սովորաբար տասնյակ միկրովայրկյաններ) ներմուծված փունջը ձեռք է բերում [[Նորմալ բաշխում|գաուսյան բաշխում]] ըստ բոլոր երեք կոորդինատների, որը հավասարակշռում է տատանումների [[ռադիացիոն մարում]]ը և սինքրոտրոնային ճառագայթման քվանտային ֆլուկտուացիաները, որոնց պատճառով տատանվում է էմիտանսը:Հավասարակշիռ հորիզոնական ռադիացիոն էմիտանսը որոշվում է հետևյալ արտահայտությամբ<ref>[http://cdsweb.cern.ch/record/362891/files/CERN-98-04.pdf Lattices and Emittances], A.Ropert, in proc. "CERN Accelerator School: Synchrotron Radiation and Free Electron Lasers", Grenoble, France, 1996, p.91.</ref><ref>[https://books.google.am/books?id=Z3J4SjftF1YC&printsec=frontcover#v=onepage&q&f=false Lattices for Low-Emittance Light Sources], A.Jackson, in "Handbook of accelerator physics and engineering", edited by A.Chao, M.Tigner, 1999, p.65.</ref>։

: <math>\epsilon_x = \frac{55}{32\sqrt{3}}\frac{\lambda_C}{J_x}\frac{\oint{H(s)ds/r(s)^3}}{\oint{ds/r(s)^2}}\gamma^2,</math>

որտեղ <math>\lambda_C</math> — [[կոմպտոնյան ալիքի երկարություն]]ն է, <math>\gamma</math> — ռելյատիվիստիկ գործակիցն է, <math>J_x</math> — ռադիացիոն մարման դեկրեմենտը, <math>1/r(s)</math> —հավասարակշիռ ուղեծրի կորությունը, <math>H(s) = \gamma_x(s)D(s)^2 + 2\alpha_x(s)D(s)D'(s) + \beta_x(s)D'(s)^2</math> — այսպես կոչված «դիսպերսիայի ինվարիանտ»-ն է, <math>D(s)</math> — [[դիսպերսիոն ֆունկցիա]]ն է, <math>\alpha_x,\beta_x,\gamma_x</math> — [[Թվիսի պարամետրեր]]ը։ Քանի որ սինքրոտրոնը, որպես օրենք գտնվում է մեկ հարթության մեջ (հորիզոնական), ճառագայթումը նույպես տեղի է ունենում այդ հարթությունում և տատանում է միայն հորիզոնական էմիտանսը,իսկ ուղղահայացը չի մարում մինչև 0-ի լայնական ազատության աստիճանների [[բետատրոն տատանումներ]]ի կապի պատճառով։   Արտահայտությունից երևում է, որ հավասարակշիռ էմիտանսը կախված է օղակի կառուցվածքային ֆունկցիաներից , այսինքն դրա ֆոկուսացնող հատկություններից։ Այդ պատճառով  սինքրոտրոնային ճառագայթման մասնագիտացված աղբյուրներում, որոնց համար կարևոր է փոքրացնել էլեկտրոնային փնջի էմիտանսը, կիրառում են մագնիսական տարրերի տեղադրման հատուկ սխեմաներ(«Double Bend Achromat» և այլն)։

== Գրականություն ==
* Ֆիզիկայի էլեկտրոնային հանրագիտարան - http://www.femto.com.ua/articles/part_2/4743.html
* "Теория циклических ускорителей", [[Коломенский, Андрей Александрович|А.А. Коломенский]], А.Н. Лебедев, М. 1962.

== Հղումներ ==

{{ծանցանկ}}
__INDEX__

[[Կատեգորիա:Արագացուցիչների ֆիզիկա]]