Աշխարհի խոշորագույն մասնիկների արագացուցիչը պատրաստվում է սկսել: Լիցքավորված մասնիկների գծային արագացուցիչներ: Ինչպես են աշխատում լիցքավորված մասնիկների արագացուցիչները: Ինչու եք ձեզ հարկավոր լիցքավորված մասնիկների արագացուցիչներ: Մասնիկների արագացուցիչ, անհրաժեշտի համար

Լիցքավորված մասնիկների արագացուցիչներ
Արագացուցիչներ:

Լիցքավորված մասնիկների արագացուցիչներ - Տեղադրումներ `լիցքավորված մասնիկների արագացման համար էներգիաների վրա, որոնց տակ դրանք կարող են օգտագործվել ֆիզիկական հետազոտությունների, արդյունաբերության եւ բժշկության ոլորտում: Համեմատաբար ցածր էներգիաներով արագացված մասնիկների օգտագործումը, օրինակ, հեռուստացույցի կամ էլեկտրոնային մանրադիտակի էկրանին պատկեր ձեռք բերելու, ռենտգենյան ճառագայթներ (էլեկտրոնային ճառագայթներ), քաղցկեղի բջիջների ոչնչացում, բակտերիաների ոչնչացում: Երբ լիցքավորվող մասնիկները արագացնում են 1 մեգաէլեկտրոնվոլտ (ՄԵՎ), դրանք օգտագործվում են ուսումնասիրելու միկրոյեկտների կառուցվածքը (օրինակ, ատոմային միջուկներ) եւ հիմնարար ուժերի բնույթը: Այս դեպքում լիցքավորված մասնիկների արագացուցիչներն իրականացնում են դատավարության մասնիկների աղբյուրների դերը, որոնք հնչում են ուսումնասիրված օբյեկտը:

Ժամանակակից ֆիզիկական փորձի արագացուցիչի դերը պատկերված է օրինակով: Արագացուցիչի թեստային մասնիկների կոլիատիվ ճառագայթն ուղղված է ուսումնասիրված նուրբ թիրախին, որը պարունակում է, օրինակ, քիմիական տարրի միջուկը, եւ նպատակային թրթուրների հետ նրանց փոխազդեցության այլ արտադրանքները գրանցվում են դետեկտոր կամ դետեկտորների համակարգը: Փորձարարական արդյունքների վերլուծությունը տեղեկատվություն է տալիս ուսումնասիրության ենթակա օբյեկտի փոխգործակցության եւ կառուցվածքի բնույթի մասին:
Նման միկրոֆորների, ինչպիսիք են ատոմային միջուկները եւ տարրական մասնիկները նման միկրոհագործությունների ուսումնասիրության համար անհրաժեշտությունը պայմանավորված է հետեւյալով: Նախ, ատոմային միջուկները եւ տարրական մասնիկները զբաղեցնում են տարածության փոքր տարածքները (r< 10 -12 см), и проникновение в эти области требует высокой разрешающей способности (а значит и энергии) зондирующего пучка, обеспечивающей взаимодействие отдельной пробной частицы с отдельным микрообъектом. Во-вторых, чем меньше микрообъект, тем он прочнее и проведение экспериментов с перестройкой или разрушением внутренней структуры такого объекта также требует всё большей энергии.
Իմանալով ուսումնասիրվող օբյեկտի չափերը, հեշտ է գնահատել փորձարկման մասնիկների էներգիան `այն ուսումնասիրելու համար: Մասնիկներն ունեն ալիքի հատկություններ: Մասնիկի ալիքի երկարությունը կախված է դրա զարկերակային P եւ տալիս է բանաձեւը դե կոպիտ

Այստեղ H- ն ունի մշտական, եւ 1 FM \u003d 10 -13 սմ: Վերոնշյալ բանաձեւը նաեւ Mega-Electronvolt- ում փոխհարաբերություններ է հաղորդում հարաբերություններում:
Sc նցման փորձի մեջ օբյեկտի կառուցվածքը դառնում է «տեսանելի» (օրինակ, բեկորային ալիքների դիֆրակցիա), եթե դե Broglie ալիքի երկարությունը համեմատելի է կամ ավելի ցածր, քան օբյեկտի չափը (ճառագայթ) R, I.E: at-ում: < R. Երբ միջուկի ներսում էլեկտրոն օգտագործելը, հնարավոր է «նայել», եթե էլեկտրոնի էներգիան կգերազանցի 100 MEV- ն: Միջուկի կառուցվածքը դիտարկելու համար էլեկտրոնային էներգիան արդեն պետք է հաշվարկվի GigaelectronVolt- ի կողմից (1 GEV \u003d 10 9 9):
Արագացուցիչները տարբերվում են արագացված մասնիկների տեսակից, ճառագայթների (էներգետիկայի, ինտենսիվության եւ այլն) բնութագրերի, ինչպես նաեւ դիզայնի բնութագրերը: Էլեկտրոնների եւ պրոտոնների ամենատարածված արագացուցիչները, քանի որ այս մասնիկների ճառագայթները ամենահեշտ են պատրաստվել: Տարրական մասնիկների, հակամարմինների (պոզիտրոններ, հակատրոֆոտոններ) ուսումնասիրության համար նախատեսված ժամանակակից արագացուցիչներում կարելի է արագացնել, եւ արագացուցիչի ցիկլը հրավիրելուց հետո իրենց հավաքածուները, որոնք կոչվում են բախում, իրենց փաթեթների մասնիկների էներգիայի արդյունավետությունը: բախվել (գալիք ճառագայթները):
Construction անկացած արագացուցիչ, որը կառուցողականորեն բաղկացած է երեք մասից `համակարգեր, որտեղ« արագաշարժ մասնիկներ (ներարկիչ), արագացուցիչի համակարգ, որտեղ ներարկիչից ցածր էներգիայի մասնիկներ (սովորաբար ձեւավորված են փունջների տեղայնության ձեւով) համակարգը բարձր վակուումում: Արդյունք) ճառագայթ `փորձարարական տեղադրում:
Պայմանականորեն, հետագծի տեսանկյունից, ըստ որի, մասնիկները շարժվում են արագացման գործընթացում, արագացուցիչները կարող են բաժանվել երկու դասի, գծային (եւ ուղղակի) եւ ցիկլիկ: Գծային արագացուցիչներում արագացման գործընթացում մասնիկները շարժվում են ուղիղ, իսկ ցիկլիկում `նույն փակ ճանապարհով, բազմիցս անցնում են նույն արագացուցիչ բացերը (սինխրոտոններ), որոնք նման են պարուրաձեւ պարույրով (ցիկլոտոններ, ֆասոտոններ) ,

Հոդվածի բովանդակությունը

Մասնիկների արագացուցիչՏեղադրում, որում էլեկտրաէներգիայի, պրոտոնների, իոնների եւ այլ գանձվող այլ մասնիկների ուղղության ճառագայթները, որոնք զգալիորեն գերազանցում են ջերմային էներգիան էներգիան, օգտագործելով էլեկտրական եւ մագնիսական դաշտերը: Արագացման գործընթացում մասնիկների արագությունները մեծանում են, եւ հաճախ արժեքներին, որոնք մոտ են լույսի արագությանը: Ներկայումս բազմաթիվ փոքր արագացուցիչներ են օգտագործվում բժշկության մեջ (ճառագայթային թերապիա), ինչպես նաեւ արդյունաբերության մեջ (օրինակ, կիսահաղորդիչներում իոնային իմպլանտացիայի համար): Ամենամեծ արագացուցիչները հիմնականում կիրառվում են գիտական \u200b\u200bնպատակներով `ուսումնասիրել տարրական մասնիկների ենթամուսնուկային գործընթացներն ու հատկությունները:

Ըստ քվանտային մեխանիզմների, մասնիկների ճառագայթ, ինչպես լույսի ճառագայթը, բնութագրվում է որոշակի ալիքի երկարությամբ: Որքան մեծ է մասնիկների էներգիան, այնքան քիչ է այս ալիքի երկարությունը: Եվ որքան փոքր է ալիքի երկարությունը, այնքան ավելի քիչ առարկաներ, որոնք կարելի է ուսումնասիրել, բայց որքան մեծ է արագացուցիչների չափը եւ դրանց ավելի մեծը: Միկրոալիքային ուսումնասիրությունների զարգացումը պահանջում էր աճող էներգիան փորձաքննության ճառագայթների վրա: Էներգիայի բարձր արտանետումների առաջին աղբյուրները բնական ռադիոակտիվ նյութեր էին: Բայց նրանք հետազոտողներին տվեցին միայն մասնիկների, ինտենսիվության եւ էներգիայի սահմանափակ քանակ: 1930-ական թվականներին գիտնականները սկսեցին աշխատել տեղադրումներ ստեղծելու վրա, որոնք կարող են ավելի բազմազան ճառագայթներ տալ: Ներկայումս կան արագացուցիչներ `էներգիայի բարձր արտանետումների ցանկացած տեսակ ստանալու համար: Եթե, օրինակ, պահանջվում է ռենտգենյան ճառագայթներ կամ գամմա ճառագայթում, ապա էլեկտրոնները ենթարկվում են արագացմանը, որոնք այնուհետեւ արտանետում են ֆոտոնները արգելակման կամ սինկրոտրոնի ճառագայթման գործընթացներում: Նեյտրոնոնները ստեղծվում են համապատասխան թիրախային ինտենսիվ փունջի ռմբակոծությամբ, պրոտոնների կամ դյութերների:

Միջուկային մասնիկների էներգիան չափվում է էլեկտրոնային բնիկներով (EV): Էլեկտրոնային բովանդակությունը այն էներգիան է, որը ձեռք է բերում լիցքավորված մասնիկը, տեղափոխում է մեկ տարրական լիցք (էլեկտրոնային գանձում) էլեկտրական դաշտում էլեկտրական դաշտում երկու կետի միջեւ ընկած ժամանակահատվածում 1,60219H 10 -19 ժ.) Արագացուցիչները թույլ են տալիս էներգիա ստանալ հազարավոր մինչեւ մի քանի տրիլիոն (10 12) էլեկտրոնային կրողներ `աշխարհի ամենամեծ արագացուցիչի վրա:

Փորձի մեջ հազվադեպ գործընթացներ հայտնաբերելու համար անհրաժեշտ է բարձրացնել ազդանշանի հարաբերակցությունը աղմուկի համար: Սա պահանջում է ավելի ու ավելի ինտենսիվ ճառագայթման աղբյուրներ: Ժամանակակից արագացուցիչի տեխնիկայի առջեւի եզրը որոշվում է երկու հիմնական պարամետրերով `ճառագայթների մասնիկների էներգիան եւ ինտենսիվությունը:

Ժամանակակից արագացուցիչները օգտագործում են սարքավորումների բազմաթիվ եւ բազմազան տեսակներ. Բարձր հաճախականության գեներատորներ, գերարագ էլեկտրոնիկա եւ ավտոմատ կառավարման համակարգեր, բարդ ախտորոշիչ եւ կառավարման սարքեր, ուլտրաձայնային կապի սարքավորումներ, հզոր ճշգրիտ մագնիսներ (եւ «Սովորական» եւ կրիոգեն »եւ բարդ ճշգրտում եւ Ամրապնդման համակարգեր:

Հիմնական սկզբունքներ

Մասնիկների արագացման հիմնական սխեման ապահովում է երեք փուլ. 1) ճառագայթների եւ դրա ներարկման ձեւավորումը, 2) ճառագայթների եւ 3) փունջի ելքը ինքնուրույն կամ ինքնուրույն ճառագայթների բախման իրականացմանը:

Ճառագայթների ձեւավորում եւ դրա ներարկում:

Accel անկացած արագացուցիչի նախնական տարրը ներարկիչ է, որում կա ցածր էներգիա (էլեկտրոններ, պրոտոններ կամ այլ իոններ) եւ բարձրավոլտ էլեկտրոդներ եւ մագնիսներ, ելք աղբյուրից եւ ձեւավորելով: Առաջին արագացուցիչների պրոտոնների աղբյուրներում ջրածնի գազը անցավ էլեկտրական լիցքաթափման տարածքով կամ թեժ շարանը: Նման պայմաններում ջրածնի ատոմները կորցնում են իրենց էլեկտրոնները, իսկ որոշ միջուկներ մնում են `պրոտոններ: Նման մեթոդը (եւ նման գազերի նման) բարելավված ձեւով դեռ օգտագործվում է պրոտոնների (եւ ծանր իոնների) ճառագայթներ ստանալու համար:

Աղբյուրը ձեւավորում է մասնիկների ճառագայթ, որը բնութագրվում է միջին նախնական էներգիայով, ճառագայթներով հոսանք, դրա լայնակի չափերով եւ միջին անկյունային շեղում: Արտանետումը մատուցվում է որպես ներարկված ճառագայթների որակի ցուցիչ, I.E: Ճառագայթների շառավղի արտադրանքը իր անկյունային շեղման վրա: Որքան փոքր է արտանետումը, այնքան ավելի բարձր է բարձր էներգիայի մասնիկների վերջնական փաթեթի որակը: Մասնիկների հոսանքի օպտիկայի միջոցով, որը բաժանված է արտանետմամբ (որը համապատասխանում է անկյունային շեղումով բաժանված մասնիկների խտությանը), կոչվում է ճառագայթի պայծառություն: Ժամանակակից արագացուցիչների շատ դիմումներ պահանջում են ճառագայթների առավելագույն պայծառությունը:

Ճառագայթների արագացում:

The առագայթը ձեւավորվում է պալատներում կամ ներարկվում է մեկ կամ մի քանի արագացուցիչի պալատների մեջ, որոնցում էլեկտրական դաշտը մեծացնում է արագությունը, եւ, հետեւաբար, մասնիկների էներգիան: Առաջինում ամենապարզ արագացուցիչները, մասնիկների էներգիան մեծացել է բարձր էլեկտրաստատիկ դաշտում, որը ստեղծվել է բարձր-վակուումային պալատի ներսում: Առավելագույն էներգիան, որը ձեռք է բերվել միեւնույն ժամանակ, որոշվել է արագացուցիչի մեկուսիչների էլեկտրական ուժով: Շատ ժամանակակից արագացուցիչներում էլեկտրոնների եւ իոնների էլեկտրաստատիկ արագացուցիչները դեռ օգտագործվում են որպես ներարկիչներ (մինչեւ ուրանի իոններ) էներգիաներով 30 ձվաբջջով:

Ստանալով բարձր լարման եւ այսօր շարունակում է մնալ բարդ տեխնիկական խնդիր: Այն կարելի է ձեռք բերել, զուգահեռ միացված կոնդենսատորների լիցքավորող խումբ, եւ այնուհետեւ դրանք հաջորդաբար միացնելով արագացուցիչի խողովակների հաջորդականությանը: Այս կերպ, 1932-ին, J. KoCroft- ը եւ E.ouolton- ը լարումներ ստացան մինչեւ 1 մվ: Այս մեթոդի նշանակալի գործնական թերությունն այն է, որ համակարգի արտաքին տարրերի վրա բարձր լարման է, վտանգավոր է փորձարարների համար:

Բարձր լարման ձեռքբերման մեկ այլ եղանակ է հորինվել 1931 թ. R. wa-de Graphoma: Վան-դե գրաֆիկական գեներատորում (Նկար 1), դիէլեկտրական ժապավենը էլեկտրական լիցքավորում է էլեկտրական լիցքավորում երկրի ներուժի ներքո, բարձրավոլտ էլեկտրոդի ներքո, դրանով իսկ բարձրացնելով դրա հնարավորությունը երկրի նկատմամբ: Van de Grapha Grapha գեներատորը թույլ է տալիս լարում ստանալ մինչեւ 10 մՎտ: Բազմաթիվ զեղչով բարձրավոլտ արագացուցիչներով ձեռք են բերվել պրակտիկան մինչեւ 30 Մովի էներգիաներ:

Եթե \u200b\u200bպահանջվում է ոչ շարունակական ճառագայթ, եւ բարձր էներգիայի մասնիկների կարճ զարկերակ, ապա կարող եք օգտագործել այն փաստը, որ մեկուսիչները կարող են հակիրճ ավելի բարձր լարման (պակաս մանրադիտակ): Pulse Diodes- ը թույլ է տալիս լարում մինչեւ 15 մՎ-ն հասցնել կասկադի վրա `շատ ցածր դիմադրություն ունեցող սխեմաների վրա: Սա թույլ է տալիս ստանալ ճառագայթների հոսանքներ մի քանի տասնյակ կիլոգրամիս, եւ ոչ թե տասնյակ միլիարդներ, ինչպես էլեկտրաստատիկ արագացուցիչների մեջ:

Բարձր լարման ձեռքբերման սովորական մեթոդը հիմնված է Մարքսի իմպուլս արտադրողի սխեմայի վրա, որում կոնդենսատորների մարտկոցը առաջին հերթին գանձվում է զուգահեռ, այնուհետեւ միացված եւ լիցքաթափվում է մեկ լիցքաթափման բացը: Գեներատորի բարձրավոլտ զարկերակը մտնում է երկար գիծ, \u200b\u200bորը առաջացնում է զարկերակ, այն դարձնելով աճելու ժամանակը: Գիծը բեռնված է ճառագայթը արագացնող էլեկտրոդներով:

Բարձր հաճախականությամբ արագացնող լարման միջոցով արագացուցիչի դիզայնը կարող է դիմակայել շատ ավելի ուժեղ էլեկտրական դաշտերին, առանց կոտրելու, քան անընդհատ լարումը: Այնուամենայնիվ, բարձր հաճախականության ոլորտների օգտագործումը մասնիկները արագացնելու համար խոչընդոտվում է այն փաստից, որ դաշտը արագորեն փոխվում է, եւ դաշտը արագանում է, ապա դանդաղեցնելով: 1920-ականների վերջին առաջարկվել են այս դժվարությունը հաղթահարելու երկու եղանակ, որոնք այժմ օգտագործվում են արագացուցիչների մեծ մասում:

Գծային արագացուցիչներ

Բարձր հաճախականությամբ էլեկտրական դաշտեր օգտագործելու հնարավորությունը երկարատեւ բեռնաթափման արագացուցիչներում հիմնված է այն բանի վրա, թե ինչ է փոխվում դաշտը ոչ միայն ժամանակին, այլեւ տարածության մեջ: Any անկացած պահի դաշտի ուժը տատանվում է սինուսոիդը, կախված տարածության դիրքից, այսինքն: Տիեզերքում դաշտի բաշխումը ունի ալիքի ձեւ: Եվ ցանկացած կետի ընթացքում այն \u200b\u200bժամանակին փոխում է sinusoidally: Հետեւաբար, դաշտի մաքսիմումը տարածության մեջ է անցնում այսպես կոչված փուլային արագությամբ: Հետեւաբար, մասնիկները կարող են շարժվել այնպես, որ ամբողջ ժամանակ արագացվի տեղական դաշտը:

Գծային արագացուցիչի համակարգերում առաջին հերթին կիրառվել են բարձր հաճախականության ոլորտներ 1929 թ. Եթե \u200b\u200bռեզոնատորները հաշվարկվում են, որպեսզի դաշտի փուլը միշտ հավասար է մասնիկների արագությանը, ապա արագացուցիչում իր շարժման գործընթացում, փաթեթը շարունակաբար արագանում է: Մասնիկների տեղաշարժը այս դեպքում նման է ալիքի ճարմանդը լոգարիթմական սայթաքելուն: Միեւնույն ժամանակ, արագացման գործընթացում պրոտոնների կամ իոնների արագությունները կարող են մեծանալ: Ըստ այդմ, փուլի փնջի արագությունը պետք է ավելանա Վ. փուլեր: Եթե \u200b\u200bէլեկտրոնները կարող են ներարկվել արագացուցիչի մեջ `լույսի արագության մոտակայքում դեպիԱյս ռեժիմում փուլային արագությունը գրեթե կայուն է. Վ. փուլեր \u003d. Գ..

Բարձր հաճախականության էլեկտրական դաշտի դանդաղաշարժ փուլի եւս մեկ մոտեցում հիմնված է մետաղական դիզայնի օգտագործման վրա, ճառագայթը դաշտից պաշտպանելով այս կես ժամանակահատվածում: Առաջին անգամ այս մեթոդը կիրառվում էր e.lorence- ի կողմից ցիկլոտրոնում ( տես ներքեւում); Այն օգտագործվում է նաեւ Ալվարեսի գծային արագացուցիչում: Վերջինս երկար վակուումային խողովակ է, որի մեջ գտնվում են մի շարք մետաղական խողովակաշարեր: Յուրաքանչյուր խողովակ հետեւողականորեն միացված է բարձր հաճախականության գեներատորի հետ երկար գծի միջոցով, որի ընթացքում, լույսի արագության մոտ, արագացնող լարման ալիքը (Նկար 2): Այսպիսով, բոլոր խողովակները, իր հերթին, դառնում են բարձր: Լիցքավորված մասնիկը, որը հեռանում է ներման ճիշտ ժամանակով, արագացվում է առաջին խողովակի ուղղությամբ, ձեռք բերելով որոշակի էներգիա: Այս խողովակի ներսում մասնիկների տեղաշարժը շարժվում է մշտական \u200b\u200bարագությամբ: Եթե \u200b\u200bխողովակի երկարությունը ճիշտ ընտրված է, այն դուրս կգա այն պահից, երբ արագացուցիչ լարվածությունը առաջ է անցել մեկ ալիքի երկարությամբ: Միեւնույն ժամանակ, երկրորդ խողովակի լարումը նույնպես արագացնելու է եւ կկազմի հարյուր հազարավոր վոլտ: Այս գործընթացը բազմիցս կրկնվում է, եւ յուրաքանչյուր փուլում մասնիկը ստանում է լրացուցիչ էներգիա: Որպեսզի մասնիկների շարժումը սինխրոն լինի դաշտի փոփոխության հետ, խողովակների երկարությունը համապատասխանաբար պետք է ավելանա, խողովակների երկարությունը պետք է ավելանա: Ի վերջո, մասնիկների արագությունը կհասնի արագության, շատ մոտ է լույսի արագությանը, իսկ խողովակների սահմանային երկարությունը մշտական \u200b\u200bկլինի:

Տարածական դաշտի փոփոխությունները սահմանափակում են ճառագայթների ժամանակավոր կառուցվածքի վրա: Արագացնող դաշտը փոփոխվում է ցանկացած վերջնական երկարության մասնիկների փունջի մեջ: Հետեւաբար, մասնիկների փունջի երկարությունը պետք է փոքր լինի `համեմատած բարձրորակ բարձր հաճախականության դաշտի ալիքի երկարության հետ: Հակառակ դեպքում, մասնիկները շուրջօրյա արագացվելու են: B առագայթում չափազանց շատ էներգիայի ցրումը ոչ միայն մեծացնում է ճառագայթը կենտրոնացնելու դժվարությունները մագնիսական ոսպնյակների մեջ քրոմատիկ տապալման առկայության պատճառով, բայց նաեւ սահմանափակում է որոշակի առաջադրանքներում ճառագայթ օգտագործելու հնարավորությունը: Էներգետիկ ցրումը կարող է նաեւ հանգեցնել առանցքային ուղղությամբ ճառագայթների մասնիկների մի փունջի:

Հաշվի առեք ոչ-ի վերափոխիչ իոնների փունջը, որոնք շարժվում են նախնական արագությամբ Վ. 0. Տարածական լիցքի հետեւանքով առաջացած երկայնական էլեկտրական ուժերը արագացնում են ճառագայթների գլուխը եւ դանդաղեցնում պոչը: Բարձր հաճախականության դաշտով խցիկի առեւտրի շարժումը համաժամեցումը հնարավոր է հասնել ճարմանդի պոչի ավելի մեծ արագացմանը, քան գլուխը: Արագացուցիչ լարման եւ ճառագայթների փուլերի նման դասավորվածության մեջ հնարավոր է իրականացնել ճառագայթների փուլը `փոխհատուցել տարածական լիցքի եւ էներգիայի տարածման վրա: Արդյունքում, փունջի կենտրոնական փուլի արժեքների որոշակի ընդմիջումով նկատվում է կայուն շարժման որոշակի փուլի համեմատ մասնիկների կենտրոնացումը եւ տատանումները: Այս երեւույթը, որը կոչվում է autophazit, չափազանց կարեւոր է էլեկտրոնների եւ իոնների ժամանակակից ցիկլային արագացուցիչների գծային արագացուցիչների համար: Դժբախտաբար, Autophasque- ն ձեռք է բերվում արագացուցիչի լրացման գործակիցը արժեքներին, շատ ավելի փոքր միավորի իջեցման գներով:

Արագացման գործընթացում գրեթե բոլոր ճառագայթները հայտնաբերում են շառավղի մեծացման միտում, երկու պատճառով. Մասնիկների փոխադարձ էլեկտրաստատիկ մերժման եւ լայնակի (ջերմային) արագությունների տարածման պատճառով: Առաջին տենդենցը թուլանում է ճառագայթների արագությամբ աճով, քանի որ ճառագայթների հոսանքի ստեղծած մագնիսական դաշտը սեղմում է ճառագայթը, եւ ռեցիատիվիստական \u200b\u200bճառագայթների դեպքում գրեթե փոխհատուցում է ճառագայթային լիցքի ապամոնտաժման համար: Հետեւաբար, այս էֆեկտը շատ կարեւոր է իոնային արագացուցիչների դեպքում, բայց գրեթե աննշան է էլեկտրոնային արագացուցիչների համար, որոնցում փաթեթը ներարկվում է հարաբերականության արագությամբ: Երկրորդը, որը կապված է ճառագայթների արտանետման հետ, կարեւոր է բոլոր արագացուցիչների համար:

Կարող եք պահպանել առանցքի մոտ գտնվող մասնիկները `օգտագործելով քառանկյուն մագնիսներ: True շմարիտ, մեկ քառանկյուն մագնիս, կենտրոնանալով մասնիկները ինքնաթիռներից մեկում, մյուս կողմից, նրանք չկարգավորված են: Բայց այստեղ այն օգնում է «ուժեղ ուշադրության կենտրոնի» սկզբունքին, որը բացվում է Է.Կուրատ, Ս. Լիվինգստոն եւ Հ. Սերիդեր. Երկու քառանկյուն մագնիսների համակարգ, որը առանձնացված է տարածքով, կենտրոնանալով կենտրոնացած պլաններով Բոլոր ինքնաթիռները:

Դրեյֆի խողովակները դեռ օգտագործվում են պրոտոնի գծային արագացուցիչներում, որտեղ ճառագայթների էներգիան մեծանում է մի քանի մեգաէլեկտրից մինչեւ մոտ 100 մետր: Առաջին էլեկտրոնային գծային արագացուցիչներում, ինչպիսիք են արագացուցիչը 1 Գեւում, որը կառուցվել է Ստենֆորդի համալսարանում (ԱՄՆ), օգտագործվել են նաեւ կայուն երկարության շարժիչ խողովակներ, քանի որ փաթեթը ներարկվել է մոտ 1 Մովի էներգիայով: Ավելի ժամանակակից էլեկտրոնային գծային արագացուցիչներում, որոնց օրինակը կարող է ծառայել որպես 50 մետր երկարությամբ 3.2 կմ երկարությամբ, որը կառուցված է Ստանֆորդի գծային արագացուցիչների կենտրոնում, օգտագործվում է էլեկտրամագնիսական ալիքի «Էլեկտրոնային ճամփորդելու» սկզբունքը, որը Թույլ է տալիս արագացնել ճառագայթը էներգիայի աճով գրեթե 20 մետր արագացնող համակարգի մեկ մետրով: Այս արագացուցիչի մեջ բարձր հաճախականության ուժը մոտ 3 ԳՀց հաճախականությամբ ստեղծվում է էլեկտրափոխիչների խոշոր գործիքներով `Klystron:

Պրոտոնի գծային արագացուցիչը ամենաբարձր էներգիայի վրա կառուցվել է ԱՀ Լոզամինգի ազգային լաբորատորիայում: Նյու Մեքսիկան (ԱՄՆ) որպես «Meson Factory», ինտենսիվ peopներ եւ մյուզոններ ձեռք բերելու համար: Դրա պղնձի ռեզոնատորները ստեղծում են 2 Mev / M կարգի արագացնող դաշտ, որպեսզի այն տալիս է զարկերակային ճառագայթով մինչեւ 1 մա պրոտոն, 800 մետր էներգիայով:

Արագացնել ոչ միայն պրոտոնները, բայց ծանր իոնները զարգացել են գերհաղորդական բարձր հաճախականության համակարգեր: Գերհաղորդիչ պրոտոնյան գծային արագացուցիչը ծառայում է որպես Համբուրգում (Գերմանիա) գերմանական էլեկտրոնային սինքրրոտրոն լաբորատորիայի (DESI) HERA- ի գլխի ճառագայթների արագացուցիչ ներարկիչ:

Cyclic արագացուցիչներ

Պրոտոնի ցիկլոտրոն:

Կա ճառագայթը արագացնելու շատ էլեգանտ եւ տնտեսական միջոց, բազմիցս շփվելով էներգիայի փոքր մասերով: Դա անելու համար ուժեղ մագնիսական դաշտով ճառագայթը ստիպված է լինում շրջել շրջանաձեւ ուղեծրով եւ բազմիցս վերցնել նույն արագացնող բացը: Այս մեթոդն առաջին անգամ իրականացվել է 1930-ին, E.lurens- ը եւ S. Livhingston- ը հորինված է Cyclotron- ում: Ինչպես գծային արագացուցիչով, ամպերային խողովակներով, ճառագայթը պաշտպանում է էլեկտրական դաշտի գործողություններից այդ կես ժամանակահատվածում, երբ այն դանդաղ է գործում: Լիցքավորված մասնիկը զանգվածով Տղամարդ եւ լիցքավորել Գ.արագությամբ շարժվելով Վ. մագնիսական դաշտում Հ.Ուղղորդված ուղղահայաց իր արագությամբ, այս դաշտում նկարագրվում է շառավղով շրջանակ Ռ. = Մվ/qh, Քանի որ արագացումը հանգեցնում է արագության աճի Վ., մեծանում եւ շառավղով Ռ., Այսպիսով, պրոտոններն ու ծանր իոնները շարժվում են աճող շառավիղի պարույրով: Ուղեծիր յուրաքանչյուր շրջանառությամբ փաթեթը անցնում է DEMS- ի միջեւ եղած բացերի միջով `բարձրավոլտ խոռոչ D ձեւավորված էլեկտրոդներ, որտեղ դրա վրա գործում է բարձր հաճախականության էլեկտրական դաշտ (Նկար 3): Լոուրենսը հասկացավ, որ ճառագայթների անցման միջեւ ընկած ժամանակահատվածը ոչ-հարաբերական մասնիկների դեպքում մնում է կայուն, քանի որ դրանց արագության բարձրացումը փոխհատուցվում է շառավղով: Բողոքարկման ժամանակահատվածի ընթացքում, երբ բարձր հաճախականության դաշտը չունի ոչ պատշաճ փուլ, ճառագայթը բաց է: Շրջանառության հաճախությունը տրվում է արտահայտությամբ

Որտեղ Զ. - ՄՀց-ում փոխարինող լարման հաճախականությունը, Ն. - մագնիսական դաշտի ուժ TL- ում եւ ԲԿ. 2 - Մասի զանգվածը MEV- ում: Եթե \u200b\u200bարժեքը Հ. մշտական \u200b\u200bտարածքում, որտեղ արագացում է տեղի ունենում, հաճախությունը Զ.Ակնհայտ է, որ կախված չէ շառավղից:

Գոններին բարձր էներգիաները արագացնելու համար անհրաժեշտ է միայն այն, որ մագնիսական դաշտը եւ բարձրավոլտ լարման հաճախությունը համապատասխանի ռեզոնանսային պայմանին. Այնուհետեւ մասնիկները երկու անգամ կլինեն շրջանառության համար `ճիշտ ժամանակին դուետների միջեւ եղած բացերի միջոցով: Ամրացույցը 50 ՄՎ-ի էներգիայի արագացման համար, 10 Քեւի արագացման լարման միջոցով կպահանջվի 2500 հեղափոխություն: Proton Cyclotron- ի գործառնական հաճախությունը կարող է լինել 20 ՄՀց, ուստի արագացման ժամանակը մոտ 1 MS է:

Ինչպես գծային արագացուցիչներում, ցիկլոտոնի արագացման գործընթացում մասնիկները պետք է կենտրոնանան լայնակի ուղղությամբ, հակառակ դեպքում նրանք բոլորն էլ բացի մագնիսի բեւեռային հուշումներին զուգահեռ արագությամբ ներարկված են: Cyclotron- ում անկյուններում վերջավոր տատանումներով արագացնող մասնիկներ արագացնելու հնարավորությունը ապահովվում է հատուկ կազմաձեւման մագնիսական դաշտը, որում դրանք այս ինքնաթիռի վերադառնում են այս ինքնաթիռի վրա, որը կիրառվում է ուղեծրային ինքնաթիռից:

Դժբախտաբար, արագացված մասնիկների փունջի կայունության պահանջների համաձայն, մագնիսական դաշտի կենտրոնացման բաղադրիչը պետք է նվազի աճող շառավղով: Եվ սա հակասում է ռեզոնանսի վիճակին եւ հանգեցնում է էֆեկտների, որոնք սահմանափակում են ճառագայթների ինտենսիվությունը: Հասարակ ցիկլոտոնի հնարավորությունները նվազեցնում է եւս մեկ կարեւոր գործոն, զանգվածի հարաբերական աճն է, որպես մասնիկների էներգիայի աճի անհրաժեշտ հետեւանք.

Պրոտոնի արագացման դեպքում սինխրոնիզմը խախտվելու է մոտ 10 մետր հարաբերական քաշի հասնելու պատճառով: Սինխրոնիզմը պահպանելու միջոցներից մեկը արագացնող լարման հաճախականության ձեւակերպումն է, որպեսզի այն նվազի, քանի որ ուղեծրի շառավղը մեծացնում է եւ բարձրացնում մասնիկների արագությունը: Հաճախականությունը պետք է տարբերվի օրենքով

Նման համաժամեցված ցիկլոտրոնը կարող է արագացնել պրոտոնները մի քանի հարյուր մեգաէլեկտրոյի էներգիային: Օրինակ, եթե մագնիսական դաշտի ուժը 2 տլ է, ապա հաճախությունը պետք է իջնի մոտ 32 ՄՀց, ներարկման պահից մինչեւ 19 ՄՀց եւ ավելի քիչ, երբ էներգիան հասնում է 400 Մեւի: Արագացման լարման հաճախության նման փոփոխությունը պետք է տեղի ունենա մի քանի միլիարդ վայրկյանների ընթացքում: Մասնիկահատությունից հետո հասնել ամենաբարձր էներգիան եւ դուրս են գալիս արագացուցիչից, հաճախականությունը վերադառնում է իր նախնական արժեքին, իսկ արագացուցիչը ներկայացնում է մասնիկների նոր փունջ:

Բայց նույնիսկ մագնիսի օպտիմալ ձեւավորմամբ եւ բարձր հաճախականության էլեկտրամատակարարման համակարգի լավագույն հատկանիշներով, ցիկլոտրոնների հնարավորությունը սահմանափակվում է գործնական նկատառումներով. Անհրաժեշտ է բարձր էներգիա ունեցող արագացված մասնիկների ուղեծր: Այսպիսով, Cyclotron Magnet- ի զանգվածը 600 ՄՎ-ում, որը կառուցվել է Կանադայում հաղթանակի լաբորատորիայում, գերազանցում է 2000 տոննան, եւ այն էլեկտրաէներգիա է սպառում մի քանի մեգավատների մոտ: Սիկիկլոտրոնի կառուցման արժեքը մոտավորապես մագնիսական շառավղի խորանարդն է: Հետեւաբար, գործնականում ընդունելի ծախսերով ավելի բարձր էներգիան հասնելու համար պահանջում է արագացման նոր սկզբունքներ:

Պրոտոնի սինխրոն:

Cyclic արագացուցիչների բարձր արժեքը կապված է մագնիսի մեծ շառավղով: Բայց դուք կարող եք մասնիկներ պահել ուղեծրով մշտական \u200b\u200bշառավղով, ավելացնելով մագնիսական դաշտի լարվածությունը, քանի որ դրանց էներգիան մեծանում է: Գծային արագացուցիչը ներարկվել է այս ուղեծրով համեմատաբար փոքր էներգիայի մասնիկների ճառագայթ: Քանի որ պահող դաշտը անհրաժեշտ է միայն նեղ շրջանում, ճառագայթների ուղեծրի մոտակայքում, անհրաժեշտություն չկա ամբողջ ուղեծրի տարածքը ծածկող մագնիսներ: Մագնիսները տեղակայված են միայն օղակի վակուումի պալատի երկայնքով, ինչը հսկայական ծախսերի խնայողություն է տալիս:

Նման մոտեցումն իրականացվել է պրոտոնի սինխրոնում: Այս տեսակի առաջին արագացուցիչն էր «տիեզերքը» 3 Գեւի էներգիայի վրա (Նկար 4), որը սկսեց աշխատել Բրուքհավենի ազգային լաբորատորիայում, Միացյալ Նահանգներում 1952 թ. Նա շուտով հետեւեց «Բեւատրոնին» լաբորատորիայում կառուցված 6 Գեւի էներգիայի վրա: Բերկլիի (ԱՄՆ) Կալիֆոռնիայի համալսարանի Լոուրենս: Կառուցվել է հատուկ հակաթյրոկրոտոն հայտնաբերելու համար, այն աշխատում էր 39 տարի, ցույց տալով մասնիկների արագացուցիչների երկարակեցությունը եւ հուսալիությունը:

ԱՄՆ-ում կառուցված առաջին սերնդի Systhrotrons- ում, Մեծ Բրիտանիայում, Ֆրանսիայում եւ ԽՍՀՄ-ում, կենտրոնացումը թույլ էր: Հետեւաբար մեծ էր մասնիկների ճառագայթային տատանումների լայնությունը դրանց արագացման գործընթացում: Վակուումային պալատների լայնությունը մոտավորապես 30 սմ էր, եւ այս ամենը նույնը անհրաժեշտ էր ուշադիր հետեւել մագնիսական դաշտի կազմաձեւին:

1952-ին հայտնվեց հայտնագործությունը, որը թույլատրվում էր կտրուկ նվազեցնել ճառագայթների տատանումները, հետեւաբար, վակուումի պալատի չափը: Դա ուժեղ, թե կոշտ, կենտրոնացման սկզբունքն էր: Ժամանակակից Proton Synchrotrons- ում `կայուն կենտրոնացման սխեմայի գերհաղորդիչ մագնիսներով, վակուումային պալատը կարող է տրամագծի 10 սմ-ից պակաս լինել, ինչը հանգեցնում է մագնիսների չափի, արժեքի եւ էներգիայի սպառման զգալի նվազման:

Այս սկզբունքի հիման վրա առաջին համաժամությունը «սինխրոտրոն է փոփոխական գրադիենտով» Բրուքեւենում 30 Գեւի էներգիայի վրա: Նմանատիպ տեղադրում կառուցվել է Ժնեւում միջուկային հետազոտությունների եվրոպական կազմակերպության (CERN) լաբորատորիայում: 1990-ականների կեսերին երկու արագացուցիչները դեռ գործում էին: «Սինխրոնով փոփոխական գրադիենտով» բացվածքը մոտ 25 անգամ պակաս էր, քան «տիեզերքը»: 30 Գեւի էներգիայով մագնիսի կողմից սպառվող ուժը մոտավորապես համապատասխանում էր 3 Գեւի «Տիեզերք» մագնիսի կողմից սպառվող ուժին: «Համաժամեցումը փոփոխական գրադիենտով» արագացրեց 6H 10 13 Protons- ը իմպուլսի մեջ, որը համապատասխանում էր այս դասի պարամետրերի շարքում ամենաբարձր ինտենսիվությանը: Այս արագացուցիչի կենտրոնացումը իրականացվել է նույն մագնիսներով, ինչպես շեղված ճառագայթը. Դա ձեռք է բերվել FIG- ում նշված ձեւավորման ձեւի շեշտադրմամբ: 5. Ռեյմի շեղման եւ կենտրոնացման ժամանակակից արագացուցիչներում օգտագործվում են առանձին մագնիսներ:

Այսպիսով, «Tevatron» - ի հանգստի թիրախի փորձերի դեպքում օգտակար էներգիան ընդամենը 43 Գեւ է:

Մասնիկների ուսումնասիրության մեջ հնարավորինս բարձր էներգիաների ուսումնասիրության ցանկությունը հանգեցրել է CERN- ում եւ նրանց լաբորատորիայում: E.Fermi proton-Antiproton Colliders, ինչպես նաեւ տարբեր երկրներում կայանքներ տարբեր երկրներում `Counter Electron Positron ճառագայթներով: Առաջին պրոտոնների բախումում, 26 Գեւի էներգիաներով պրակտիկայի եւ հակատիպոնների բախումը տեղի ունեցավ օղակի վրա 1,6 կմ հեռավորության վրա (Նկար 6): Մի քանի օրվա ընթացքում հնարավոր եղավ փաթեթներ կուտակել հոսանքով 50-ին:

Ներկայումս ամենաբարձր էներգիայով գրավիչը «Tevatron» է, որի վրա փորձեր են իրականացվում 1 տեւի էներգիա ունեցող պրոտոնների ճառագայթների բախման միջոցով: Նման փորձերի համար անհրաժեշտ են հակատիպոններ, որոնք կարելի է ձեռք բերել, ռմբակոծելով բարձր էներգիայի պրոտոնի ճառագայթը մետաղական օղակի մետաղի թիրախից: Այս բախումներում ծնված Հակգոտրոտոնները կուտակվում են առանձին մատանին `GEV- ի 8 էներգետիկայում: Երբ բավականին շատ հակվածքներ են կուտակվում, դրանք ներարկվում են «հիմնական մատանի» մեջ, դրանք արագացվում են 150 Գեւսի եւ հետագայում ներարկվում են Թեւատրոնի մեջ: Այստեղ, Protons- ը եւ AntiProtons- ը միաժամանակ արագացվում են էներգիան լրացնելու համար, այնուհետեւ տարածեք դրանց բախումները: Բախիչ մասնիկների ընդհանուր զարկերակը զրոյական է, ուստի ամբողջ էներգիան 2 Ե. Ստացվում է, որ օգտակար է: Tevatron- ի դեպքում այն \u200b\u200bհասնում է գրեթե 2 Թեւի:

Էլեկտրոն-պոզիտրոն հավաքողների շրջանում ամենամեծ էներգիան հասավ CERN- ում «մեծ էլեկտրոնային պոզիտրոն պահեստավորման» վրա, որտեղ առաջին փուլում բախվող ճառագայթների էներգիան 50 Գեւ էր փաթեթում, իսկ հետո `մինչեւ 100 Գեւավի վրա , Դեշիում կառուցվել է Գերայի հավաքածուն, որում տեղի են ունենում էլեկտրոնների բախումներ պրոտոններով:

Էներգիայի այս հսկայական շահույթը ձեռք է բերվում ցածր խտության գոտիների միջեւ ընկալվող ճառագայթների մասնիկների միջեւ բախումների հավանականության գներով: Բախումների հաճախականությունը որոշվում է լուսավորությամբ, այսինքն: Վայրկյանում բախումների քանակը, որն ուղեկցվում է որոշակի հատված ունենալով այս տեսակի արձագանքով: Լուսավորությունը գծային, կախված է էներգիայից եւ ճառագայթներից հոսանքից եւ հակադարձ համեմատական \u200b\u200bէ նրա շառավղին: Օձի ճառագայթների էներգիան ընտրվում է ուսումնասիրության ենթակա ֆիզիկական գործընթացների էներգետիկ մասշտաբի համաձայն:

Ամենամեծ լուսավորությունը ապահովելու համար անհրաժեշտ է հասնել ճառագայթների առավելագույն հնարավոր խտության իրենց հանդիպման վայրում: Հետեւաբար, հավաքների ձեւավորման հիմնական տեխնիկական խնդիրը շատ փոքր չափերի տեղում իրենց հանդիպման վայրում ճառագայթների կենտրոնում է եւ ճառագայթների հոսանքի աճի տեղում: Desired անկալի լուսավորության հասնելու համար կարող են պահանջվել ավելի քան 1 A.- ի հոսանքները:

Մեկ այլ բացառիկ բարդ տեխնիկական խնդիրը կապված է կոլեկցիոներական պալատում ուլտրաձայնային վակուում ապահովելու անհրաժեշտության հետ: Քանի որ ճառագայթների մասնիկների միջեւ բախումները համեմատաբար հազվադեպ են լինում, մնացորդային գազի մոլեկուլներով բախումները կարող են զգալիորեն թուլացնել ճառագայթները, նվազեցնելով ուսումնասիրված փոխազդեցության հավանականությունը: Բացի այդ, մնացորդային գազի ճառագայթների ցրումը դետեկտորում անցանկալի ֆոն է տալիս, որը ունակ է քողարկել ուսումնասիրված ֆիզիկական գործընթացը: Քոլեջի պալատում վակուումը պետք է ստի 10-ից -10 -7 ԽՎ-ի ընթացքում (10 -11-10 -9 մմ HG: արվեստ.) Կախված լուսավորությունից:

Ստորին էներգիաներում կարող եք արագացնել ավելի ինտենսիվ էլեկտրոնային ճառագայթներ, ինչը հնարավորություն է տալիս ուսումնասիրել հազվագյուտ քայքայվելը: Մեջ- Դեպի- Էլեկտրրոզլաբ փոխազդեցությունների հետեւանքով առաջացած չափերը: Մի շարք նման կայանքներ, որոնք երբեմն կոչվում են «բույրերի գործարաններ», ներկայումս կառուցվում են ԱՄՆ-ում, Japan ապոնիայում եւ Իտալիայում: Նման կայանքներն ունեն երկու կուտակային օղակ `էլեկտրոնների եւ մեկ կամ երկու կետերում խաչմերուկում տեղադրված պոզիտրոնների համար` փոխգործակցության ոլորտներ: Յուրաքանչյուր օղակ պարունակում է բազմաթիվ մասնիկներ `ավելի քան 1-ից ավելի ամբողջական հոսանքով, ճառագայթների էներգիաներն ընտրվում են նման հաշվարկով, որպեսզի օգտակար էներգիան համապատասխանի կարճատեւ մասնիկների - Մեջ- կամ Դեպի- սեզոններ: Այս կայանքների ձեւավորումը էլեկտրոնային սինխրոն եւ կուտակային օղակներ են:

Գծային հավաքողներ:

Cyclic էլեկտրոն-positron Colliders- ի էներգիան սահմանափակվում է ինտենսիվ սինխրոն ճառագայթներով, որը արտանետվում է արագացված մասնիկների ճառագայթներով ( տես ներքեւում): Այս պակասը գծային հավաքարարների մեջ չէ, որում Synchrotron ճառագայթումը չի ազդում արագացման գործընթացի վրա: Գծային կոլիկը բաղկացած է նրանց երկու գծային արագացուցիչներից բարձր էներգիաների, որոնց բարձր ինտենսիվ ճառագայթների համար `էլեկտրոնային եւ դրականներ - ուղղված են միմյանց: Դակիչները հայտնաբերվում եւ վիճում են միայն մեկ անգամ, որից հետո նրանք արտանետվում են կլանիչների մեջ:

Առաջին գծային կոլիկն է «Ստանֆորդի գծային բախումը», օգտագործելով Stanford գծային արագացուցիչը `3.2 կմ երկարությամբ եւ գործում է 50 GeV էներգիայով: Այս բախման համակարգում էլեկտրոնների եւ պոզիտորների փունջները արագացվում են նույն գծային արագացուցիչի մեջ եւ առանձնացված են էներգետիկ ճառագայթների նվաճմամբ: Այնուհետեւ էլեկտրոնային եւ պոզիտրոն խցանումները տեղափոխվում են առանձին աղեղներ, որի ձեւը նման է բժշկական ստոսկոպի մի խողովակ եւ կենտրոնանում է փոխգործակցության ոլորտում մոտ 2 մկմ տրամագծի վրա:

Նոր տեխնոլոգիաներ:

Արագացման ավելի տնտեսական մեթոդների որոնումը հանգեցրեց նոր արագացուցիչ համակարգերի եւ բարձր էներգիայի բարձրորակ գեներատորների ստեղծմանը, որոնք գործում են հաճախականությամբ, տատանվում է 10-ից 35 ԳՀց: Էլեկտրոն-պոզիտրոն հավաքների լուսավորությունը պետք է լինի չափազանց բարձր, քանի որ գործընթացների խաչմերուկը նվազում է որպես մասնիկների էներգիայի քառակուսի: Ըստ այդմ, ճառագայթների խտությունը պետք է լինի չափազանց բարձր: Մոտ 1 տեւի էներգիայի գծային հավաքածուի մեջ, ճառագայթների չափերը կարող են հասնել 10 նմ, ինչը շատ ավելի քիչ է, քան «Ստանֆորդի գծային բախում» (2 մկմ) ճառագայթների չափերը: Ամրագրեր, այսքան փոքր չափերով ճառագայթներով, կենտրոնացման տարրերին ճշգրիտ համապատասխանելու համար անհրաժեշտ է շատ հզոր կայուն մագնիսներ: Միմյանց մեջ էլեկտրոնային եւ դրական ճառագայթների ընդունման ընթացքում նրանց էլեկտրական փոխազդեցությունը չեզոքացվում է, իսկ մագնիսականը ուժեղացված է: Արդյունքում, մագնիսական դաշտերը կարող են հասնել 10,000 տ. Նման հսկա դաշտերը ի վիճակի են խստորեն դեֆորմացնել ճառագայթները եւ հանգեցնել մեծ էներգիայի ցրման `սինխրոն ճառագայթների սերնդի պատճառով: Այս հետեւանքները ավելի ու ավելի շատ ընդլայնված մեքենաների կառուցման հետ կապված տնտեսական նկատառումների հետ միասին էներգիայի սահմանը կդնեն էլեկտրոնային դրվագի կոլիգերների վրա:

Էլեկտրոնային կրիչներ

Էլեկտրոնային սինխրոտոնները հիմնված են նույն սկզբունքների վրա, ինչպիսիք են պրոտոնը: Այնուամենայնիվ, մեկ կարեւոր հատկության շնորհիվ դրանք ավելի հեշտ են տեխնիկական տերմինների համար: Էլեկտրոնի զանգվածի փոքրությունը թույլ է տալիս փաթեթավորել մի փաթեթ `լույսի արագության մոտակայքում: Հետեւաբար, էներգիայի հետագա աճը կապված չէ արագության նկատելի աճի հետ, եւ էլեկտրոնային սինխրոտրոնները կարող են գործել արագացման լարման ֆիքսված հաճախականությամբ, եթե փաթեթը ներարկվում է մոտ 10 մեովի էներգիայով:

Այնուամենայնիվ, այս առավելությունը կրճատվում է էլեկտրոնային զանգվածի մեկ այլ հետեւանքով: Քանի որ էլեկտրոնը շարժվում է շրջանաձեւ ուղեծրով, այն շարժվում է արագացումով (Centripetal) եւ, հետեւաբար, արտանետում է ֆոտոններ, ճառագայթում, որը կոչվում է սինխրոն: Ուժ Ժլատ Synchrotron ճառագայթումը համամասն է ճառագայթների էներգիայի չորրորդ աստիճանի Ե. եւ ընթացիկ Ես, ինչպես նաեւ օղակաձեւ շառավիղին հակադարձ համեմատական Ռ.Այսպիսով, այն համաչափ է մեծության հետ ( Ե./Տղամարդ) 4 Ir -Այս Այս էներգիան, որը կորած է ուղեծրով էլեկտրոնի ճառագայթների յուրաքանչյուր շրջանառության մեջ, պետք է փոխհատուցվի արագության բացթողումների բարձր հաճախականության լարման միջոցով: «Բույրերի գործարանների» մեծ ինտենսիվության վրա հաշվարկված է այդ ուժի կորուստները կարող են հասնել տասնյակ մեգավատներ:

Էլեկտրոնային սինխրոտոնների տեսակի ցիկլային արագացուցիչները կարող են օգտագործվել նաեւ որպես մեծ շրջանառվող հոսանքների կրիչներ `անընդհատ բարձր էներգիայով: Նման կրիչներն ունեն երկու հիմնական դիմում. 1) միջուկի եւ տարրական մասնիկների ուսումնասիրություններում գալիք ճառագայթների մեթոդով, ինչպես նշված է վերեւում, եւ 2) որպես ատոմային ֆիզիկայում, նյութերի գիտություն, քիմիա, կենսաբանություն եւ բժշկություն ,

Synchrotron ճառագայթահարման ֆոտոնների միջին էներգիան համամասնական է ( Ե./Տղամարդ) 3 Ռ. -Այս Այսպիսով, կուտակիչում շրջանառվող մոտ 1 Գեւի էներգիա ունեցող էլեկտրոններ արտանետում են ինտենսիվ սինխրոտրոն ճառագայթում ուլտրամանուշակագույն եւ ռենտգենյան ժապավեններում: Ֆոտոնների մեծ մասը արտանետվում է կարգի նեղ ուղղահայաց անկյունում Տղամարդ/Ե., Քանի որ էլեկտրոնային ճառագայթների շառավղը ժամանակակից սկավառակների համար էներգիայի համար մոտ 1 Գեւաչափ է չափվում տասնյակ մանրամետրերով, նրանց կողմից արտանետվող ճառագայթները բնութագրվում են բարձր պայծառությամբ, եւ, հետեւաբար, կարող են ծառայել որպես նյութի կառուցվածքը ուսումնասիրելու հզոր միջոց , The առագայթումը արտանետվում է շոշափմամբ, էլեկտրոնների կորիզային հետագծին: Հետեւաբար, էլեկտրոնային կուտակային օղակի յուրաքանչյուր շեղող մագնիտը, երբ դրա միջով անցնում է էլեկտրոնի խցանումը, ստեղծում է ճառագայթման «ուշադրության ճառագայթ»: Այն ցուցադրվում է երկար վակուումային հեռուստաալիքներով `վակուումային պալատի գլխավոր պալատում: Այս ալիքների երկայնքով տեղակայված է slots եւ կոլիմատորներ, որոնք ձեւավորում են նեղ ճառագայթներ, որոնցից ռենտգենյան էներգիայի ցանկալի տեսականին առանձնանում է մոնոխորատորներ օգտագործելով:

Synchrotron ճառագայթահարման առաջին աղբյուրներն էին պարամետրերը, որոնք ի սկզբանե կառուցվել են բարձր էներգիայի ֆիզիկայի խնդիրները լուծելու համար: Օրինակ է Ստանֆորդի պոզիտրոն-էլեկտրոնային շարժիչը էներգիայի 3 GeV- ի STANFORD լաբորատորիայի սինխրոն ճառագայթման լաբորատորիայում: Այս պահին «հիացած» մեսոնները բացվեցին միանգամից:

Synchrotron ճառագայթման առաջին աղբյուրները չունեին ճկունություն, որը թույլ կտա նրանց բավարարել հարյուրավոր օգտագործողների բազմազան կարիքները: Synchrotron ճառագայթման անհրաժեշտության արագ աճը բարձր հոսքի եւ ճառագայթների մեծ ինտենսիվությամբ առաջացրեց երկրորդ սերնդի աղբյուրները, որոնք նախատեսված են բոլոր հնարավոր օգտվողների կարիքները բավարարելու համար: Մասնավորապես, ընտրվել են Magnets համակարգերը, որոնք նվազեցնում են էլեկտրոնի ճառագայթների արտանետումը: Փոքր արտագաղթը նշանակում է ավելի փոքր ճառագայթների չափսեր եւ, հետեւաբար, ճառագայթման աղբյուրի ավելի բարձր պայծառություն: Այս սերնդի բնորոշ ներկայացուցիչները մղում էին Բրուքեւենում, որը ծառայում էր որպես ռենտավի ճառագայթահարման աղբյուր եւ ճառագայթում սպեկտրի վակուումային ուլտրամանուշակագույն շրջանի:

Radiation առագայթահարման պայծառությունը նույնպես կարող է ավելանալ, ստիպելով ճառագայթը սինուսոիդային հետագծի երկայնքով տեղափոխվել պարբերական մագնիսական կառուցվածքում, այնուհետեւ `ճառագայթահարումը տեղի է ունենում յուրաքանչյուր թեքության մեջ: Նման շարժում տրամադրող մագնիսական կառույցներ են `մագնիսական դիֆոլների մի շարք մագնիսական երկբեւեռներ, ճառագայթների առանցքում տեղակայված մի փոքր անկյան տակ: Նման Undulator- ի ճառագայթման պայծառությունը կարող է հարյուրավոր անգամ գերազանցել ճառագայթման պայծառությունը մագնիսների շեղման մեջ:

1980-ականների կեսերին սկսվեցին ստեղծվել երրորդ սերնդի սինխրոտրոնի ճառագայթահարման աղբյուրները մեծ թվով նման չհամաձայնեցված: Երրորդ սերնդի առաջին աղբյուրների շարքում հնարավոր է նշել «բարելավված լույսի աղբյուրը», Բերկլիի 1,5 Գեւորի էներգիայի միջոցով, առաջացնելով փափուկ ռենտգենյան ճառագայթներ, ինչպես նաեւ «բարելավված ֆոտոնյան աղբյուր» էներգիայով 6 Գեւ Լաբորատորիա (ԱՄՆ) եւ էներգիայի համար սինխրոն 6 Գեւ Գենոբլեում (Ֆրանսիա) սինքրոտրոն ճառագայթահարման եվրոպական կենտրոնում, որն օգտագործվում է որպես կոշտ ռենտգենյան ճառագայթների աղբյուր: Այս կայանքների հաջող կառուցումից հետո ստեղծվել են սինխրոտրոնի ճառագայթման մի շարք աղբյուրներ եւ այլ վայրերում:

Ինֆրակարմիրից կոշտ ռենտգենյան ճառագայթներից ավելի մեծ պայծառության ուղղությամբ նոր քայլը կապված է «ջերմ» մագնիսական դիֆոլների օգտագործման հետ մագնիսական դաշտով մագնիսական դաշտով մագնիսական դաշտով մագնիսական դաշտով մագնիսական դաշտով մագնիսական դաշտի օգտագործմամբ մագնիսական դաշտով մագնիսական դաշտով մագնիսական դաշտով մագնիսական դաշտով մագնիսական դաշտով: Եվ շատ ավելի կարճ գերհաղորդիչ մագնիսական դիֆոլներ մի քանի Tesla դաշտում: Այս մոտեցումը իրականացվում է Շվեյցարիայի Պ. Շերերա ինստիտուտում ստեղծված սինխրոտրոնի ճառագայթահարման նոր աղբյուրում, եւ աղբյուրը Բերկլիում արդիականացնելիս:

Գիտական \u200b\u200bհետազոտություններում համաժամեցման ճառագայթման օգտագործումը մեծ շրջանակ է ձեռք բերել եւ շարունակում է ընդլայնվել: Նման ռենտգենյան ճառագայթների բացառիկ պայծառությունը թույլ է տալիս ստեղծել ռենտգենյան մանրադիտակների նոր սերունդ `իրենց բնականոն ջրի մեջ կենսաբանական համակարգերը ուսումնասիրելու համար: Վիրուսների եւ սպիտակուցների կառուցվածքի արագ վերլուծության հնարավորությունը բացվում է պաթոգեն գործոնների նեղ ուշադրության կենտրոնում `պաթոգեն գործոնների եւ նվազագույն կողմնակի բարդությունների վրա: Վառ ռենտգեն ճառագայթները կարող են ծառայել որպես հզոր միկրոպրոցներ `հայտնաբերելու համար աննշան քանակությամբ կեղտաջրերը: Նրանք հնարավորություն են տալիս շատ արագ վերլուծել բնապահպանական նմուշները շրջակա միջավայրի աղտոտման ուղիների ուսումնասիրության մեջ: Դրանք կարող են օգտագործվել նաեւ մեծ սիլիկոնային ափսեների մաքրության աստիճանը գնահատելու համար շատ բարդ ինտեգրված սխեմաների արտադրության թանկ գործընթացից առաջ, եւ նրանք բացում են նոր տեսանկյուններ `վիմոգրաֆիայի մեթոդի համար, ինչը թույլ է տալիս ստեղծել ինտեգրված սխեմաներ` ավելի քան 100 նմ-ից պակաս սխեմաներ:

Արագացուցիչներ բժշկության մեջ

Արագացուցիչները կարեւոր գործնական դեր են խաղում բժշկական թերապիայի եւ ախտորոշման մեջ: Աշխարհի բազմաթիվ հիվանդանոցային հաստատություններ այսօր իրենց տրամադրության տակ են առնում փոքր էլեկտրոնային գծային արագացուցիչներ, որոնք ստեղծում են ուժեղ ռենտգեն ճառագայթներ, որոնք օգտագործվում են ուռուցքային թերապիայի համար: Լավ օգտագործեք ցիկլոտոններ կամ սինխրոտոններ, որոնք առաջացնում են պրոտոնային ճառագայթներ: Ռենտգեն ճառագայթահարման առջեւ ուռուցքների բուժման մեջ պրոտոնների առավելությունը բաղկացած է էներգիայի ավելի տեղայնացված թողարկումից: Հետեւաբար, պրոտոնային թերապիան հատկապես արդյունավետ է ուղեղի ուռուցքների եւ աչքերի բուժման մեջ, երբ առողջական հյուսվածքների վնասը պետք է լինի նույնքան նվազագույն .

Լիցքավորված մասնիկների արագացուցիչներ - Տեղադրումներ, որոնք սպասարկում են գանձումը արագացնելու համար: Մասնիկներ մինչեւ բարձր էներգիաներ: Սովորական ձեւակերպմամբ, արագացուցիչներով (U.) NAZ: Տեղադրումներ, որոնք նախատեսված են մասնիկները էներգիան արագացնելու համար Ավելին \ Մեւ. Record-Run- ում Protons - Tewatron- ը հասավ 940 Գեւի էներգիային (լաբորատոր նրանց): Fermi, ԱՄՆ): LEP էլեկտրոնների (CERN, Շվեյցարիայի) ամենամեծ արագացուցիչը արագացնում է էլեկտրոնների հակահարվածի ճառագայթները եւ պոզիտրոններ 45 GEV- ի էներգիայով (տեղադրումից հետո, արագացնող սարքերի էներգիան կարող է ընդլայնվել երկու անգամ): W. Լայնորեն օգտագործվում է որպես գիտության մեջ (տարրական մասնիկների սերունդ, դրանց հատկությունների եւ ներքինի ուսումնասիրություն: Կառույցներ, ոչ նուկլաստներ, միջուկային ռեակցիաների ուսումնասիրություն) եւ այլն) եւ կիրառական նպատակներով (բժշկական սարքավորումների ստերիլիզացում (նյութերի եւ այլնի ստերիլիզացում), սխրոհամակարգի արտադրություն, ռադիոֆարմասի արտադրություն: Առագայթային թերապիայի, լաքերի պոլիմերացում , Նյութերի փոփոխություն, օրինակ, ռետինե, ջերմամշակման խողովակներ պատրաստող եւ այլն):

Բոլոր գործող W. Բարձրացրեք էներգիայի վճարը: Մասնիկները տեղի են ունենում արտաքին երկայնականության գործողությունների համաձայն (ուղղված է արագացված մասնիկների արագությամբ) էլեկտրական: Դաշտեր: Կան արագացման մեթոդների որոնում `շարժվող այլ մասնիկների կամ էլ. Փոստի կողմից ստեղծված դաշտերով: Ալիքները, որոնք ոգեւորված են կամ փոփոխվում են արագացված մասնիկների կամ այլ ճառագայթների հետ: Հավաքական արագացման մեթոդներ) . Գաղտնագիր մեթոդներ Տեսականորեն թույլ են տալիս կտրուկ բարձրացնել արագացման արագությունը (ստացված էներգիան \ M ճանապարհ) եւ ճառագայթների ինտենսիվությունը, բայց մինչ այժմ նրանք չեն հանգեցրել լուրջ հաջողության:

W. Ներառում է հետեւյալ տարրերը. Արագացված մասնիկների աղբյուրը (էլեկտրոններ, պրոտոններ, հակաբանկային); Էլեկտրական գեներատորներ: կամ էլ - մագնիտ: արագացնող դաշտեր; Վակուումային պալատը, որի մեջ մասնիկները շարժվում են արագացման գործընթացում (խիտ գազի միջավայրի արագացումով: Մասնիկները անհնար է `պալատը լցնելով գազային մոլեկուլների հետ): Սարքեր, որոնք ծառայում են մուտքի () եւ ազատման (արտանետման համար) ճառագայթից: Կենտրոնանալով մարտկոցներ, որոնք ապահովում են երկարատեւ մասնիկների տեղաշարժ, առանց փչում են վակուումի պալատի պատի մասին. Մագնիսներ, որոնք վարում են արագացված մասնիկների հետագծերը. Արագացված ճառագայթների դիրքի ուսումնասիրման եւ շտկման սարքեր: Կախված W- ի թվարկված տարրերից մեկ կամ մի քանի կետերից մեկը կարող է բացակայել:

Rati ակատագրերի նպատակների համար: Security W.- ը շրջապատված է պաշտպանիչ պատերով եւ համընկնումներով (Բիոլ: Պաշտպանություն): Պաշտպանության նյութի հաստությունն ու ընտրությունը կախված են էներգիայից եւ արագացված ճառագայթների ինտենսիվությունից: Էներգետիկ արագացուցիչներ մի քանիսի վերեւում: GEV անվտանգության նպատակներով սովորաբար տեղադրվում են գետնի տակ:

Ըստ սարքի սկզբունքի, տարբերակել W. Ուղիղ գործողությունը կամ Բարձրավոլտ արագացուցիչներ (Արագացում փոստում, էլեկտրական. Դաշտ), Ներածման արագացուցիչներ (Արագացում Vortex Electric- ում: Մագնոպայի փոփոխությունից բխող դաշտերը) եւ ռեզոնանսային U.- ն, ռեզոնանսը, գնչուներով, արագացումով օգտագործվում է H EL- ում: Դաշտեր: Բոլոր վավեր W. ծայրահեղ բարձր էներգիաները պատկանում են վերջին տիպին:

Ժամանակակից W. բաժանված են երկու մեծ դասի. Գծային արագացուցիչներ մի քանազոր cyclic արագացուցիչներ, Linear V. Արագացված մասնիկների հետագծերը մոտ են ուղիղ գծերին: Նման W. արագացուցիչ կայանների ամբողջ երկարությամբ տեղակայված են: Աշխատող գծային W. (էլեկտրոնային W. էլեկտրոնային W. Stanford) ամենամեծը ունի մղոնի երկարություն (3.05 կմ): Linear W.- ը թույլ է տալիս ձեռք բերել մասնիկների հզոր հոսքեր, բայց բարձր էներգիաները չափազանց թանկ են: Cyclick- ում: W. «առաջատար» մագնիս: Դաշտը թեքում է արագացված մասնիկների հետագծերը, դրանք վերածելով շրջանակների ( ring արագացուցիչներ կամ սինխրոտոններ) կամ պարույրներ ( c իկլոտոններ, phazotons, betatrons մի քանազոր microtrons) .Tube U. պարունակում է մեկ կամ մի քանի արագացուցիչ սարքեր, դեպի վերամշակված մասնիկները, որոնք բազմիցս վերադարձվում են արագացնելու ընթացքում, ցիկլի ընթացքում:

Պետք է նշել տարբերությունը W. թեթեւ մասնիկների (էլեկտրոնների եւ պոզիտրոնների) միջեւ, որը սովորաբար կոչվում է: էլեկտրոնային u., եւ դու: ծանր մասնիկներ (պրոտոններ եւ իոններ):

Էլեկտրոնային արագացուցիչներ, Էլեկտրոնային բնութագրերը: կապված երկու պատճառով: Էլեկտրոնների եւ պոզիտրոնների արագությունը արդեն փոքր էներգիաներով (մի քանի մետր) քիչ տարբերվում է լույսի արագությունից եւ սովորաբար կարող է համարվել մագնիտի, ինչը զգալիորեն պարզեցնում է եւ նվազեցնում է այն, էլեկտրոնները եւ պոզիտները: Դաշտերը կորցնում են շատ էներգիա El - MASS: ճառագայթում ( synchrotron ճառագայթում), Cyclick- ում: W. Այս կորուստները հանգեցնում են կամ հսկայական չափերի (մեծ ռադիայի կորերի կորուստներով `սինխրոտրոնի ճառագայթահարման նվազում), կամ պետք է ունենա հզոր արագացուցիչ կայաններ, բարձր գնահատական, դերը, այն հանգեցնում է Արագացված ճառագայթների կազմման չափի նվազումը հեշտացնում է արարածը կրիչներՁեզ թույլ տալով փորձեր անցկացնել Գալիք ճառագայթներ.

Օղակ Էլեկտրոնային U. օգտագործվում են որպես ուլտրամանուշակագույն կամ վարձույթում սինխրոտրոնի ճառագայթահարման աղբյուրներ: Միջակայքը: Ճառագայթման բարձր խտության եւ դրա սուր կողմնորոշման ցիկլիկի պատճառով: W.- ն էլփոստի եզակի աղբյուրներ են: Նշված տողերի ալիքները: Radi առագայթահարման մեծ էլեկտրոնային կորուստները հաճախ ստիպված են լինում նախապատվությունը տալ գծային U.

Ծանր մասնիկների արագացուցիչներ (Պրեմսիզով պրոտոններ) շատ տարբերվում են էլեկտրոնային u- ից: Էներգիայի կորուստը սինխրոտրոնի ճառագայթահարման վրա դրանցում առկա է, էներգիայի ժամանակով ձեռք բերված ժամանակով (~ \ TEV) գործնականում բացակայում են, եւ արագության բարձր մակարդակի պահպանումը սովորաբար անպտուղ է (քանի որ արագացնող կայանների ուժի վրա ծախսված ուժը համաչափ է էլեկտրաէներգիայի լարման քառակուսի): Ծիծաղելի սինքրրոտրոնի ճառագայթման բացակայությունը հանգեցնում է այն փաստի, որ լայնակի մասնիկների լայնությունը արագանում է գործընթացում, ցիկլը մարում է համեմատաբար դանդաղ (որպես մասնիկների զարկերակի, որպես մասնիկների պարկերի քառակուսի արմատ): Միջոցները խախտվում են նույնիսկ համեմատաբար թույլ տեւողությամբ: Բարձր էներգիայի բոլոր ծանր մասնիկները պատկանում են ցիկլիկի տեսակից: ^ Iv.

90-ականներին: Կուտակային եւ վաճառասեղանների օղակները դառնում են ավելի կարեւոր, որի ընթացքում խիտ լիցքավորվում են փաթեթներ: Մասնիկները շրջանառվում են երկար, ժամանակ առանց դրա էներգիան փոխելու: Նման օղակները օգտագործվում են միմյանց ուղղությամբ շարժվող մասնիկների միջեւ ռեակցիաներ իրականացնելու համար, իոններ եւ մասնիկներ կուտակելու համար, ուղղակիորեն բնույթով, ինչպես նաեւ առաջացնում են սինխրոտրոնի ճառագայթում: Երբ միմյանց նկատմամբ շարժվող մասնիկների փոխազդեցությունը կարող է իրականացվել նրանց կողմից հարձակվող բոլոր էներգիայի միջոցով, մինչդեռ արագացված մասնիկների փոխազդեցությունը ֆիքսված մասերով, էներգիայի մեծ մասի հետ կապված է մասնիկների կենտրոնի շարժման հետ եւ ներգրավված չէ Արձագանքներում:

Պատմական տեղեկանք, W- ի զարգացումը սկսվեց 1920-ականներին: Եվ նա ուղղված էր ատոմային միջուկների պառակտում: Նախքան ուրիշների ստեղծումը Էլեկտրաստատիկ գեներատորներ [R. Van de graaf (R. Van de Graaf)] եւ Կասկադ գեներատորներ [J. ECKROFT (J. CROCHFOFT) եւ E. WALTON (E. WALTON)], որը պատկանում է W. Direct Action- ի դասին, այնուհետեւ առաջին ցիկլը: Resonant U.- [E. Լոուրենս (Է. Լոուրենս), 1921]: 1940-ին Դ. ՔՍՏ (Դ. ՔՍՏՈՍ) կառուցեց առաջին W.Dukz- ը: Տեսակը - Betatron:

40-ականներին Տեսականը հայտնվեց: Աշխատանքներ, որոնցում հետաքննվել է արագացված մասնիկների շարժման կայունությունը: Այս ցիկլի առաջին աշխատանքներում [V. I. Waxler and Amer. Ֆիզիկոս Է. MCMillan (E. McMillan)] համարվում էր երկայնական (F եւ S V O O) շարժման կայունությունը, ձեւակերպվեց սկզբունք aetophazovka, Այնուհետեւ աշխատանքներ են հայտնվում մասնիկների-բետա-գահի տատանումների լայնակի շարժման տեսության ստեղծման վրա, ինչը հանգեցրեց ուժեղ (այլընտրանքային) կենտրոնացման հայտնաբերմանը [N. Քրիստոֆիլոս (Ն. Քրիստոֆիլոս), 1950; E. Kuranta (E. Curant), M. Living Ston (M. Livingston), X. Snyder (N. Snyder), 1952] Բոլոր Scus- ի հիմքում ընկած ժամանակահատվածում: Մեծ U.

H հզոր տեխնոլոգիայի արագ զարգացում H ռադիոյով: 1939-24թթ. 2-րդ համաշխարհային պատերազմի ժամանակ տեղի ունեցած սարքերը հնարավորություն տվեցին սկսել գծային W. մեծ էներգիաների համար: Էլեկտրոնային գծային W. Օգտագործվում է էլեկտրական: Դեկամետրերի ճանապարհորդական ալիքների դաշտը դիֆրագմիրում: WaveCodes, Proton - մշակված է Լ. Ալվերոմի (Լ. Ալվարես) `մեղմ խողովակներով բեռնված մետր հեռավորության վրա: Ի սկզբանե. Նման ջրի մասերը ավելի ու ավելի են օգտագործվում W. հետ Քառակի բարձր հաճախականության կենտրոնացում (Անգլերեն. RFQ նշանակումը), տարեկանի հողի ստեղծման մեջ: Դերը խաղացել է Վ. Վ.Վլադիմիրսկին, I. Մ. Կապչեյնը եւ Վ. Ա. Տեքլաքովը:

Cyclicks կառուցելիս: W. Գտեք ավելի ու ավելի շատ օգտագործումներ գերհաղորդական մագնիսներ: Համակարգեր: Գերհաղորդիչ մագնիսները օգտագործվում են ցիկլոտեդրոններում, գրառումը ստեղծելու համար: Մագն. Դաշտեր եւ բ. Պրոտոնի սինխրոտոններ- սերունդը դանդաղ (շատ վայրկյանների համար) փոխվում է մագնիտը: Դաշտեր: Այսպիսով, գործում է ընթացիկ պրոտոնի համաժամեցում-տեւատրոն (ԱՄՆ) ամենամեծը:

Մինչեւ 80-ականները: Osn. Տարրական մասնիկների ֆիզիկայում հայտնաբերված բացահայտումները կատարվել են պրոտոնի սինխրոտրոններով: Այժմ շատ հետաքրքիր արդյունքներ են ստացվում էլեկտրոնային-պոզիտրոն եւ պրոտոն-հակատիպոնային օղակի արագացուցիչներով `հակահարվածային ճառագայթներով (մոտ L L եւ Y D E r a x): Նման W.- ի առավելությունները սովորականից առաջ. 1) արարածներ: փոխազդեցության էներգիայի աճ (զանգվածային կենտրոնի համակարգում). Ուլտրատայական գործով այն միշտ տեղի է ունենում առաջիկա ճառագայթների վրա, այս էներգիան մեծանում է Ֆիքսված թիրախային միջուկներով արագ մասնիկների բախումով Collider- ի վրա ( Շոշափել- կոմպակտ ատոմների եւ թիրախային ատոմների զանգված, Արագացված մասնիկների); 2) ֆոնային կտրուկ անկում արտառոց ռեակցիաներից: Osn. Ձեռքի բացակայությունը նշանակալի է (մի քանի պատվերներով) փոխազդեցությունների քանակի նվազում (միեւնույն ժամանակ): Counter էլեկտրոնային ռոն-ռոն-ռոնային ճառագայթներով օղակների օղակների տեխնիկան տիրապետում էր 1961 թ. El CT- ն առաջարկվել է R O N N O G O (A. M. Budker, 1967) եւ T- ի մասին եւ T եւ CH E C O G O- ով: Van Der Meer (S. Van Der Meer), 1972] Մոտ X L եւ Y D E N եւ ես լուռ մասնիկներ եմ Սառեցնող ճառագայթներ HAQ HA C T եւ C): Ավելի շատ ուշադրություն է դարձվում ոչ-ոքիների զարգացմանը: Արագացման մեթոդներ. Հավաքական մեթոդներ, լազերային դաշտերի ռիթմերի արագացում, արագացում փխրուն դաշտերում եւ այլն: Այս աշխատանքների սկիզբը դրել է Վ. Ի.Կիրփերը: Այնուամենայնիվ, O. Այս գաղափարների հիման վրա դեռ չեն ստեղծվել:

Ուղղակի գործողությունների արագացուցիչներ, Այս W. Charling- ում: Մասնիկները մեծացնում են էներգիան մշտական \u200b\u200bկամ քվասոզով (չի փոխվում դեպի մասնիկի ընթացքում, մեծ էներգիա է ստանում) էլեկտրական: Դաշտեր: Այս դեպքում մասնիկների կողմից ձեռք բերված էներգիան հավասար է նրանց մեղադրանքին բազմապատկված ներուժի տարբերությամբ: Մասների առավելագույն հասանելի էներգիան W. Direct Action- ում որոշվում է ներուժի ամենամեծ տարբերությամբ (15-18 MB), K- սենյակը կարող է ստեղծվել առանց ֆիզիկական խզման: Տեղադրումներ: Բոլոր գործնականում օգտագործված U. Ուղղակի գործողություններում արագացնող համակարգի վերջին էլեկտրոդը երկրի ներուժի տակ է, քանի որ միայն այս դեպքում մասնիկները չեն կորցնում իրենց ձեռք բերված էներգիան հետագա շարժումով:

U. Ուղղակի գործողությունը ներառում է էլեկտրաստատիկ: Գեներատորներ, կասկադի գեներատորներ եւ Լիցքավորեք արագացուցիչներ (կամ տանդեմ u.): Արագացված մասնիկները նման W.- ում շարժվում են ներսից եւ մեկուսացված խողովակի երկայնքով: Նյութը (սովորաբար ճենապակյա), վակուում է ստեղծվում Swarm- ի ներսում, որն անհրաժեշտ է արագացված մասնիկների անխափան շարժման համար, իսկ դրսից (բարձր ճնշմամբ), որը կապված է թթվածնի գազի խառնուրդից (առավել հաճախ ազոտ) Ծծմբով Hexphorus), որը կանխում է էլեկտրականության զարգացումը: Քնում է: Խողովակի ծայրերում տեղակայված էլեկտրոդների միջեւ կան հնարավոր տարբերություն (Նկար 1) արագացնող տարբերություն (Նկար 1): Էլեկտրական Խողովակի առանցքի երկայնքով ուղղված դաշտը հավասար է մետաղին: պառակտում: Օղակներ, որոնք կապված են Օմիչի հետ: Լարման բաժանարար:

Միջոցառմանը, օրինակ, բարձրավոլտը ստեղծվում է, օրինակ, մեկուսիչ նյութից պատրաստված արագ շարժվող ժապավեն օգտագործելով: ռետինե: Կասետման վրա տեղադրման ցածր լարման մի մասում կիրառվում է էլեկտրական: գանձում: Այս գանձումը գործում է ժապավենի վրա մետաղով: Հատուկներից գանձվող ասեղներ: Գեներատոր մինչեւ մի քանիսը: տասնյակ հրապարակներ: Շարժվող ժապավենը գանձումը փոխանցում է U.- ի բարձրավոլտ մասի, որը գտնվում է խոռոչ մետաղի ներսում: Գլխարկ. Այնտեղ մեղադրանքը ժապավենից հանվում է նույն ասեղի օգնությամբ եւ դրանցից հոսում է գլխարկի արտաքին մակերեսին: Կափարիչի ներուժը (եւ դրա ներսում փակված ամբողջ սարքավորումները, ներառյալ ION աղբյուրը եւ խողովակի բարձրավոլտ էլեկտրոդը), որպես գանձում, ստացվում է անընդհատ աճում եւ սահմանափակվում է խզմամբ:

ՆկՂ 1. Արագացուցիչի խողովակի սխեման.

Խոշոր հավանական տարբերություններ ստեղծելու համար օգտագործվում են K եւ C K A D N Y C- ում, օգտագործվում են մեծ հավանական տարբերություններ, օգտագործվում են լարման բազմապատկման սխեմաներ:

N e r e Z a r i d n y x u առաջին անգամ արագորեն արագացվեց: իոններ (Ատոմներ, որոնք պարունակում են ավելորդ էլեկտրոն), այնուհետեւ, երկու (կամ մի քանի) էլեկտրոններ հեռացնելուց հետո `դրեք շաղ տալ: իոններ Ինչպես աղբյուրը, այնպես էլ այդպիսի W- ի ելքային սարքերը գտնվում են Երկրի ներուժի ներքո, իսկ բարձրավոլտ, հագեցած սարքի էլեկտրոդով հագեցածը գտնվում է CP- ում: W. Reangargefe W.- ի մասերը թույլատրվում են առանց խափանել, ստանալ երկու անգամ (եւ խորը հանգույց եւ ավելի բարձր) էներգիայի արժեքներ:

Ներածման արագացուցիչներ, Դրդել: W.- ն պատկանում է Betatron- ին եւ գծային ինդուկտորներին: Կ.

ՆկՂ 2. Բետրոնի հայեցակարգային կտրում. 1 - մագնիս բեւեռներ; 2 - օղակաձեւ վակուումի պալատի. 3 -Կարող; 4 - էլեկտրամագնիսական ոլորուն; 5 - Yarmo Magnet.

Betatron սարքի դիագրամը ներկայացված է Նկ. 2. Արագացված մասնիկները (էլեկտրոններ) շարժվում են օղակի վակուումի պալատում 2 տեղակայված է էլեկտրամագնատի մաքրման մեջ ( 1 - Մագնիս բեւեռներ): Նրանք արագացնում են պտույտը էլեկտրականը: Դաշտը ոգեւորված է, երբ մագնիտը փոխվում է: Հոսք, ներթափանցելով արագացված մասնիկների ուղեծրը: Osn. Այս հոսքի մի մասը անցնում է միջուկի միջով 3 Գտնվում է կենտրոնում: Բեթատրոնի մասեր: Ոլորում 4 Կերակրել դեպի AC. ցնցում: Մագնսի կազմաձեւում: Բեթատրոնի դաշտերը պետք է հնազանդվեն երկու պայմանների. 1) մագնիտ: Ինդուկցիա կենտրոնում: Ուղեծրը պետք է համապատասխանի փոփոխվող էլեկտրոնային էներգիային. 2) մագնիտի կազմաձեւում: Վակուումային պալատի դաշտերը պետք է ապահովեն էլեկտրոնների լայնակի շարժման կայունությունը կամ, ինչպես ասում են, նրանց կայունությունը Ավելի լավ տատանումներ (տես ներքեւում). Կամերային օղակի ձեւավորված փեղկավոր մագնիսների շուրջ եւ ներքեւում: Բեւեռները ստեղծում են նման կայունության համար անհրաժեշտ դաշտ, ընկնելով ծայրամասում (Նկար 8, Բ).

Betatron արագացման մեթոդի գաղափարը արտահայտվեց 1922 թ., J. Սեւը (J .. Քլպան), տեսության հիմունքները մշակվում են 1948 թ. Ռ. Վերիո (Ռ. Ավելի ծանր): Առաջին Betatron- ը կառուցվել է 1940-ին: Betatrons- ի պարզությունն ու հուսալիությունը տարածված են տեխնիկայի եւ բժշկության ոլորտում (էներգետիկայի ոլորտում 20-50 MEV):

Գծային ինդուկցիոն արագացուցիչների, էլեկտրական էլեկտրագծերի մեջ: դաշտեր (լարվածությամբ) Ե.) Ուղղված է արագացուցիչի առանցքի երկայնքով: Էլեկտրական Դաշտը պայմանավորված է MASS- ով տարբերվում է ժամանակին: Թել, որը անցնում է մեկ հարմարավետ օղակաձեւ ֆերիտի ինդուկտորների միջով 1 (Նկար 3): Մագն. Հոսքը նրանց մեջ հուզված է (տասնյակ կամ հարյուրավոր HC) ընթացիկ իմպուլսներն անցել են պարզության ոլորուններով 2 Պարունակող ինդուկտորներ: Կենտրոնացումը արտադրվում է երկայնական մագնիտի միջոցով: Ոլորտ, կծիկներով ստեղծված տարեկանի 3 Գտնվում է ներսից ինդուկտորների մեջ: Գծային ինդուկցիա W. Թույլ տվեք ձեռք բերել գրառման (կիլոգրամ) հոսանքներ. Նորեկ Հզոր եք աշխատել U.- ATA (ԱՄՆ) - Արագացնում է էլեկտրոններ Energy 43 MEV- ի էներգիայի 10-ի հոսանքի ընթացքում: Ընթացիկ իմպուլսների տեւողությունը 50 HC.

ՆկՂ 3. Գծային ինդուկցիոն սարք Արագացուցիչ: 1 -Serringer of Inductor; 2 - Ընդունող ոլորուն; 3 -Մեկով կծիկ.

Ռեզոնանսային արագացուցիչներ, Ռեզոնանսային W. էներգիայի լիցքավորումը մեծացնելու համար: Մասնիկները օգտագործվում են ՌԴ երկայնական էլեկտրական: Դաշտեր: Նման դաշտերում արագացումը հնարավոր է երկու պայմաններից մեկը կատարելիս, կամ արագացված մասնիկները պետք է տեղափոխվեն էլ. Փոստով: Ալիք, մինչդեռ դրա դիրքը պահպանելով դրա նկատմամբ (y- ով `R եւ T e l եւ b e y y y y- ի հետ` մոտ n o v, կամ նրանք պետք է շփվեն միայն այն ժամանակ, երբ էլեկտրականությունը պետք է փոխազդի: Դաշտն ունի ցանկալի (արագացնող) ուղղություն եւ ցանկալի արժեք (իրականում ռեզոնանսային U.): Հողամասերը, տարեկանի վրա, արագացուցիչ դաշտով մասնիկների փոխազդեցությունը, որը կոչվում է: Դուք պետք է p եւ u եւ m and z եւ z- ի մասին, R եւ M եւ L եւ U- ի մասին K O R Y Y եւ M եւ P r o Mee Y U t k a m \u200b\u200band. Մնացած ուղու վրա մասնիկները չեն զգում HF դաշտի գործողությունները կամ, քանի որ այն պարզապես այնտեղ չէ, կամ այն \u200b\u200bպատճառով, որ մասնիկները պաշտպանված են էկրաններով:

W. Գործող ալիքով դիմել OSN- ում: Թոքերի մասնիկները (էլեկտրոններ եւ պոզիտրոններ) արագացնելու համար, տարեկանի արագությունը ցածր էներգիաներից շատ տարբեր չէ: Փուլային արագություն El - MASS. Վակուումային ալիքի ալիքները միշտ գերազանցում են լույսի արագությունը. Waveguides- ը ծանրաբեռնված համակարգով բեռնվում է: Դիֆրագմները, դուք կարող եք դանդաղեցնել ալիքի արագությունը, բայց ոչ շատ: Հետեւաբար, W- ի դանդաղ մասնիկները արագացնելու համար այն չի տարածվում գործող ալիքով:

.

ՆկՂ 4. Վերիոյի արագացուցիչ սարքի սխեման. 1 - Span F Tubes; 2-գեներատոր ՌԴ տատանումներ; 3 - բացումներ.

Գծային ռեզոնանսային արագացուցիչներ, Ամենապարզ ռեզոնանսային W.- S C K O r i t e e e e (Նկար 4): Կազմակերպված ճառագայթով մետաղով: Բեւեռային խողովակները միանում են (մեկից հետո) ՌԴ գեներատորի բեւեռներին: Բացթողումների արագացում (ընդմիջումներով հակառակը լիցքավորված հանդերձանքի միջեւ) ստեղծվում է երկայնական էլեկտրիկ: ՌԴ դաշտը հարյուրավոր քառակուսի մետրերի կարգի լարման միջոցով: Ժամանակի ճիշտ կետում արագացնող բացը արագացնող բացը արագորեն արագանում է էլեկտրական: Դաշտը, այնուհետեւ «թաքցնել» մեկ այլ նուրբ խողովակի մեջ: Մասնիկի դրա երկարությունն ու արագությունը համաձայնեցված են միմյանց հետ, որպեսզի հաջորդ բացը մասնիկները հարմար լինեն այն ժամանակ, երբ էլեկտրականը: Դաշտն ունի ճիշտ ուղղություն եւ մեծություն, ես: նույն փուլը, ինչպես նախորդ արագացնող բացը: Դրա համար անհրաժեշտ է ունենալ պայման

որտեղ / խտության խողովակ եւ արագացնող բացը. - մասնիկների արագությունը, որն արտահայտվում է լույսի արագության բաժնետոմսերում; -Tlin ալիք E-MASS: տատանումներ (դատարկությամբ); Իմաստ- Սիրեք ամբողջ թիվ: Արագացված փաթեթը մասնիկների մասնիկների (թնդանոթի) մասնիկների ցանցի պատճառով է, որն անցել է պատշաճ էլեկտրականությամբ արագացնող բացերի միջոցով: Դաշտեր: Գծային W- ի կառուցվածքը մշակելիս կարեւոր է ճիշտ ընտրել ոչ միայն մեղմ խողովակների երկարությունները, այլեւ արագացնել բացերը: Այս երկարությունները պետք է լինեն, մի կողմից բավականաչափ մեծ են, որպեսզի դիմակայեն նկատելի լարման (հարյուրավոր կՎ եւ երբեմն Megasolt), իսկ մյուս կողմից, այն բավականին փոքր է, որպեսզի մասնիկի անցումների ընթացքում HF տատանումների փուլը Ոչ շատ:

Մասնիկների արագության բարձրացումով, Videroe արագացուցիչները դառնում են անարդյունավետ եւ զիջում Ալիերի արագացուցիչներին: Դրանք նրանց մեջ չեն միանում գեներատորին, բայց գտնվում են միմյանց վրա երկար գլանաձեւի ներսում: Resonator, El - MASS ոգեւորված է K-Rom- ում: տատանումներ: RF Field- ը, շատ խողովակներից հեռու գտնվող K-Rye- ը տարածվում է նույն ձեւով, ինչ սովորական ռեզոնատորում, դրա առանցքը կենտրոնացած է արագացնող բացերի վրա: «Արագացնելով մաքրող միջոց - բեւեռային արագացնող բացը» տարրերի դասավորությունը եւ այլն մնում է նույնը, ինչ videroe արագացուցիչներում, բայց պայմանը (1) տեւում է

Գծային ռեզոնանտ W. Արդյունավետորեն աշխատում է, եթե դրանք ներարկվում են բավականին արագ մասնիկներով, նախապես արագացված օգտագործելով W. Direct Action- ը կամ օգտագործելով U. Ազատ բարձր հաճախականության կենտրոնացում: - Վ.

Ցիկլոտոններ- Հիմնական եւ պատմականորեն առաջին W. Cyc-Lich. Տեսակը (Նկար 5): Sovr- ում: Հասկանալով ցիկլոտրոններով, որոնք կոչվում են ռեզոնանսային ցիկլեր: U., Աշխատելով առաջատար մագնիտի հետ: Դաշտը եւ փոստով, արագացնող RF դաշտի հաճախականությունը: Սովորական ցիկլոտրոնի մագնատիկում: Դաշտն ունի ազիմուտ եւ գրեթե անկախ շառավղից. Արագացված մասնիկների հետագծերը ունեն պարուրաձեւ պարույրներ: Պայմանական ցիկլոտրոնսը օգտագործվում է ծանր ոչ կառավարական պրոտոններն ու իոնային մասնիկները արագացնելու համար: Վակուումային ցիկլոտրոնային տեսախցիկը սահմանափակ է արտաքին: Գլանաձեւ պատը: Ձեւերը եւ երկու հարթ հորիզոնական դասավորված ծածկոցներ: Սովորական ցիկլոտրոնների էլեկտրամագնիսական բեւեռները պալատում ստեղծում են գրեթե համասեռ (փոքր-ինչ ընկնում է ծայրամասային) մագնիս: դաշտ Արագացնող բացը ձեւավորվում է պալատում տեղակայված երկու էլեկտրոդների բաժնի եւ միմյանց վերածված խոռոչ կիսամյակների ձեւով, - D u a n t. Dugs- ը միանում են բարձրավոլտ գեներատորի բեւեռներին քառորդ ալիքի գծերով:

ՆկՂ 5. Cyclotron սարքի դիագրամ.

Շրջանակի շուրջը շարժվող մասնիկի մեջ CentripetRomit- ը վավեր է: Lorentz Power հավասար է կենտրոնախույս ուժին, որտեղ r- ն է հետագծի կորության շառավղը, Ze.- մասնիկի կրիչը: T. մասին., Մենք վերածվում ենք ավելի հարմար միավորների

Որտեղ Համակարգիչ- զարկերակային գործունեության մասնիկ Ժլատ Լույսի արագությամբ դեպի - Դա արտահայտվում է MEV- ում, Induction Magn- ում: դաշտ Մեջ Այն չափվում է Teslas- ում եւ R-in M- ում:

Առավելագույն էներգիա, պայմանական ցիկլոտրոնում հասնելը. Պատրաստում է Protons- ի համար: 20 MEV եւ արագացնող դաշտի հաճախականությունը (երբ In \u003d. 2 TL) - լավ: 30 ՄՀց: Բարձր էներգիաների դեպքում արագացված մասնիկները սինխրոնիզմ են դուրս գալիս արագացնող լարման միջոցով `լայնակի կայունության համար անհրաժեշտ նվազման պատճառով Մեջ Կենտրոնից մինչեւ ծայրամաս եւ համեմատական \u200b\u200bէֆեկտների պատճառով:

Պայմանական ցիկլոտոնները լայնորեն օգտագործվում են իզոտոպներ ձեռք բերելու եւ բոլոր մյուս դեպքերում, երբ անհրաժեշտ է պրոտոններ (կամ իոններ) մինչեւ 20 մետր էներգիա (կամ 20 Mev / Nucleon) էներգիայով: Եթե \u200b\u200bանհրաժեշտ են ավելի բարձր էներգիա ունեցող պրոտոններ (մինչեւ մի քանիսը: Այժմ օգտագործվում են ցիկլոտրոններ, որոնք ունեն MASM- ի ազիմուտալ տատանումներով ցիկլոտոններ: Դաշտեր: Նման ցիկլոտեդրոններում լայնակի շարժման կայունությունը ապահովված է Մագնիմուտի Ազիմութալ սիմետրիայի լքության պատճառով: Դաշտերը եւ նման կազմաձեւման ընտրությունը, K-Paradium- ը հնարավորություն են տալիս պահպանել միջնորդության դիմադրությունը եւ մեծանալով (միջին հաշվով) մագնեզի արժեքների ծայրամասում: Ներածություն

Cyclotron- ում արագացման գործընթացը շարունակաբար տեղի է ունենում. Միեւնույն ժամանակ, որոշ մասնիկներ միայն լքում են իոնի աղբյուրը, մյուսները, ճանապարհի մեջտեղում, իսկ երրորդը, արագացման գործընթացը: Բնորոշ ընթացիկ ներքին: Cycloton- ում փաթեթը մոտավոր է: 1 մա, հեռացված ճառագայթների հոսանքը կախված է արտանետման արդյունավետությունից եւ ելքային փայլաթիթեղի ջերմային կայունությունից. Դա սովորաբար մի քանիսն է: Տասնյակ MCA:

Փազոտոններ, Ֆազոհոնների մագնիսում: Դաշտը անընդհատ ժամանակին է, եւ նրա գլանաձեւը պահպանվում է: սիմետրիա: Մագն. Դաշտը նվազում է ծայրամասային, մասնիկների հաճախականությունը նրանց էներգիայի աճով կրճատվում է, եւ համապատասխանաբար նվազում է արագացուցիչ դաշտի հաճախականությունը: Միեւնույն ժամանակ, արագացված մասնիկների էներգիայի սահմանափակումները անհետանում են, բայց արագացված ճառագայթների ինտենսիվությունը կտրուկ նվազում է (մի քանիսը): Արագացնող դաշտի հաճախության փոփոխությունը հանգեցնում է այն փաստին, որ արագացման գործընթացը բաժանվում է ցիկլերի. Մասնիկների նոր մասը կարող է մուտքագրվել Փազոտրոն միայն այն բանից հետո, երբ նախորդ խմբաքանակի ավարտը կատարվում է Աղբյուրի արժեքը: Մի քանիսի ֆասոտորների սովորական աշխատանքային տարածքը: Հարյուր եւ հազարավոր ՄԵՎ: Էներգիայի հետագա աճով մագնիսների չափը դառնում է չափազանց մեծ, եւ նրանց քաշը եւ արժեքը չափազանց մեծանում են: Վերջերս (90-ականներ) Նոր ֆազրոնները չեն կառուցվում: Մի քանիսի էներգիաների համար: Sothela Mev- ն օգտագործում է ցիկլոտոններ `Azimuth- ի մագնիտի փոփոխությամբ: Դաշտեր, եւ արագացնել մինչեւ բարձր էներգիաներ օգտագործել սինխրոտոններ:

Սինխրոն Դիմեք բոլոր տեսակի մասնիկների արագացման համար. Իրականում սինխրոտոններ էլեկտրոնների եւ համաժամեցման համար պրոտոնների եւ այլ իոնների համար (հին անուններ. - Synchurophasotron, տես Synchrotron Proton), Էներգիա, սինխրոտոնների մասնիկները արագանում են սողունով, սահմանափակվում են էլեկտրոնային ժամերով `սինխրոտրոնի ճառագայթման ուժով, իսկ պրոտոններով եւ իոններով, միայն չափսերով եւ արժեքներով:

Արագացման գործընթացում մշտական \u200b\u200bհամաժամանակում մնում է ուղեծիր, մասնիկները հասցեագրված են Swarm- ի կողմից: Կապարի մագնիս: Դաշտը ստեղծվում է միայն նեղ ճանապարհով, ծածկելով օղակի վակուումի պալատը, մասնիկը շարժվում է ճոճանակով: Նույնքան հստակ (3) -ից, գրառմամբ: Մագնաշի շառավիղ: Ինդուկցիան պետք է մեծացնի համամասնությունը: Զարկերակային արագաշարժ մասնիկներ: CO- ի շրջանառության հաճախականությունը (գրառման հետ կապված ուղեծրի երկարությունը) կապված է F-Loi Pulse- ի հետ

Որտեղ է որակը, K-Roy- ով, այն կդիմի սինխրոտրոն մասնիկի վրա, որը շարժվում է լույսի արագությամբ: Արագացնող դաշտի հաճախականությունը կարող է համընկնել մասնիկների շրջանառության հաճախության կամ ամբողջ թվով ժամանակի հետ (այն կոչվում է: R եւ T O- ն) գերազանցում է այն: T մասին. Էլեկտրոնային սինքրոտոններում (միշտ ռոյին p \u003e\u003e ԲԿ.) Արագացնող դաշտի հաճախականությունը կայուն է, իսկ մագնիտի ինդուկցիան: Դաշտերը մեծանում են: Պրոտոնի սինխրոտոններում արագացնող ցիկլի ընթացքում, որպես մեծանում է մագնիտը: Արագացնող լարման դաշտեր եւ հաճախականություն:

Միկրոտոններ-Կառիկլիչ: W. փոստով: Մագն. Դաշտը եւ էներգիայի ավելացումը `շրջանառության վրա, որը հավասար է էլեկտրոնի խորության էներգիային (0,511 MEV): Եթե \u200b\u200bէներգիայի բոլոր աճը տեղի է ունենում մեկ կարճ սյուժեի վրա, ապա փոստով: Մագն. Մասնիկի դաշտը շարժվում է մեկ շրջանաձեւ ուղեծրով մյուսին: Այս բոլոր ուղեծրերը միմյանց անհանգստացնում են արագացնող սարքի գտնվելու վայրում: Էլեկտրոնային էներգիան նման W.- ում հասնում է մի քանիսի: Տասնյակ mev:

Արագացուցիչների չափսեր: Արագացման համալիրներ, Linear U.- ի երկարությունը որոշվում է արագացված մասնիկների էներգիայով եւ արագացման արագության եւ օղակի արագացուցիչների ուղեծրի կորերի շառավղով `մասնիկների էներգիա եւ առավելագույն: առաջատար մագնիտի ինդուկցիա: Դաշտեր:

Sovr- ում: Էլեկտրոնային գծային U. Արագության մակարդակը 10-20 MEV / M է, պրոտոնում `2.5-5 MEV / մ: Արագության տեմպի աճը մղվում է երկու առանցքի: Դժվարություններ. Ռեզոնատորների պատերին բարձրացնել դիմադրողական կորուստները եւ էլեկտրականության վտանգը: Քնում է: Ուլտրաձայնային ռեզոնատորները կարող են օգտագործվել դիմադրողական կորուստների նվազեցման համար (առաջին մարդիկ արդեն սկսել են աշխատել); Խցանների դեմ պայքարի համար այն մանրակրկիտորեն հավասարեցնում է էլեկտրական բաշխումը: Դաշտերը ռեզոնատորների մեջ, խուսափելով տեղական անոպոգենություններից: Թերեւս պրոտոնի գծային «Գծային» արագության արագությունը կկարողանա ժամանակի ընթացքում մեծացել մեծության կարգով:

Cyclic- ի չափսերը: կապված են առաջատար մագնիտի ինդուկցիայի հետ: F-Loi դաշտեր (3): Միայնակ լիցքավորված մասնիկներ եւ միջին հաշվով արագացնելիս TL (որը համապատասխանում է) Այս F-La- ն տալիս է (մ): Այս համաձայն, 1-ին TEV- ն պետք է ունենա 20 կմ-ի պարագիծ: Նման W. Երկրի տակ ճառագայթային կառուցումից պաշտպանվելու համար: W. Big Energies- ի հսկայական չափերը հանգեցնում են միլիարդավոր դոլարների կողմից արտահայտված կապիտալ ծախսերի:

Վերոնշյալ գնահատականները ուժի մեջ են W., MASS: To-Rye- ի բլոկները պարունակում են երկաթի լուծ: Աճ Բ Առավելագույնը 1.8-ից բարձր TL- ն անհնար է երկաթի հագեցվածության պատճառով, բայց դա կարելի է անել `շարժվելով գերտերությունների մագնիս: Համակարգեր: Առաջին նման W.- Tevatron- ն արդեն աշխատում է լաբորատորիայում: Fermi ԱՄՆ-ում: Մագն. Պղնձի մատրիցում գտնվող NBTI- ի երակների միջով գտնվող բլոկների վերքը 4 կ-ի փոխարժեքով կարող է բարձրացվել մինչեւ 5-5.5 տ. 8 -10 TL: (Արագացուցիչների արտադրության մեջ NBSN խառնուրդը չի օգտագործվում իր փխրունության պատճառով): Templar- ի հետագա անկումը թույլ է տալիս տեղափոխվել նույնիսկ ավելի մեծ մագնիտ: Դաշտեր, բայց տնտեսապես անպտուղ; Կարգավորումը կրճատվում է, բայց մեծանում է թանկ եւ էներգետիկայի ինտենսիվ կրոնոգեն սարքավորումների քանակը:

Պակաս կոշտ սահմանված նվազագույն վավեր արժեքներ: Մեջ, W. երկաթի լուծով Բ Min- ը չպետք է պակաս լինի (6-10): 10 ~ 3 T., քանի որ փոքր դաշտերում չափազանց մեծ ներդրում են լրիվ մեծության մեջ: Ներածություն Սկսվում է մնացորդային մագնիսներ: Դաշտերը, RYY- ի տարածական բաշխումը սովորաբար անբարենպաստ է: Վերաբերմունք Բ Max / Բ Min, Եվ, հետեւաբար, W- ում արտանետվող եւ ներարկված մասնիկների իմպուլսների հարաբերակցությունը սովորական մագնիսներով, հետեւաբար, դա է պատճառը, որ 200-300 թվականը գերազանցում է: Գերհաղորդիչ մագնիսներում: Համակարգեր Այս տեսականին պարզվում է, որ նույնիսկ ավելի քիչ է, քանի որ տեղերում փոքր դաշտերով: Մագնսի բաշխում. Ներառվածությունը խստորեն ազդում է գերհաղորդիչ դիրիժորների մեջ գտնվող պտույտի հոսանքների վրա: Այս սահմանափակումները այն պատճառներից մեկն են, որին հանգեցնում են այն փաստին, որ ամբողջ հիմնականը կարագանա: Համալիրները պարունակում են մի քանիսը: Հետեւողականորեն աշխատում է: Linear U.- ներարկիչ, մեկ կամ մի քանիսը: միջանկյալ U.- Խթանողներ Վերջապես, հիմնական W- ն, եկող վճարը: Մասնիկներ առավելագույն էներգետիկայի եւ, հնարավոր է, կուտակային օղակ: Սխեման կարագացվի: CERN- ի համալիրը ներկայացված է Նկ. 6.

Այս համալիրի շինարարությունն ու շահագործումը լվացքի եւ ֆինանսավորվում են Եվրոպայի Համագործակցության կողմից: Նորեկ U., որը համալիրի մի մասն է, կուտակային-բախման էլեկտրոնային ներմուծող օղակաձեւ LEP, որն արագացնում է էլեկտրոնային եւ պոզիտրոն ճառագայթները 45 Գեւի էներգիայով: W. Գտնվում է խորը ստորգետնյա թունելի մեջ եւ ունի 27 կմ պարագիծ: 90-ականների այս թունելի մեջ: Ենթադրվում է, որ կառուցում է մեծ գերհաղորդիչ Հադրոն Քոլեջ (մեծ Hadron Collider), հաշվարկելով պրոտոնների եւ հակատիպոնների արագացումը 7 TEV- ի էներգիայով, իսկ ապագայում եւ արագացնել իոններին:

ՆկՂ 6. CERN- ի արագացուցիչ համալիրի սխեման (Շվեյցարիա).

LHC- ում ներարկման համար SPS արագացուցիչը կօգտագործվի (Super Proton Synchrotron), ալիքի ելքի արդյունքում Proton- ը ունի 450 Գեւի էներգիա: Այս արագացուցիչի պարագիծը 6,9 կմ է, այն գտնվում է գետնի տակ, 40 մ խորության վրա: SPS- ն ստանում է ծանր մասնիկներ Proton Synchrotrone PS- ից, «Isolde» խթանողից, եւ էլեկտրոններ եւ պոզիտրոն Bustra դարաշրջանից:

Ռուսաստանում NAIB է: Proton (եւ իոն) U. (70 GEV) աշխատում է Պրերտվինոյում (OK Serpukhova, Mosk. Տարածաշրջան): Դրանով սկսվեց արագացուցիչ եւ կուտակային կենտրոնի (OC) շինարարությունը 21 կմ-ի պարագծով: Այն նախագծված է արագացնել պրոտոններն ու հակատոտոնները 3 տեւի էներգիայով: Միջազգային միջուկային հետազոտությունների միջազգային ինստիտուտում (JINR, DUBNA, Mosk. Տարածաշրջան) աշխատում է պրոտոնի սինխրոն, արագացնող պրոտոններ 9 ԳԵՎ, ՓԱՇՏՐՈՆԻ ԵՎ ԳԵՐԱԳՈՒՅՆ ՀԻՄՆԱԴՐԱՄ

Ներքինում, այդ տեսական: եւ փորձեր: Ֆիզիկա (ITEF, Moscow) Proton Synchrotron- ը արագացնում է Protons- ը 9 Գեւի էներգիային:

Փուլային տատանումներ, Ինչպես արդեն նշվեց, ռեզոնանսային W. արագացված մասնիկների մի փաթեթը ինքնաբուխ բաժանվում է խցանման: Կենտրոն Cuchkkow մասնիկները եւս մեկ անգամ մոտեցում են արագացնող բացը (ցիկլիկում: U.) կամ հաջորդ արագացնող բացը (գծային U.) այն ժամանակվա ընթացքում, երբ RF լարման արագացման փուլն ունի ցանկալի արժեք: Նման մասնիկները կոչվում են: R a v n o v e c n y m and. Դոկտոր Շրջանաձեւ մասնիկներ արագացման գործընթացների տօղի մեջ հավասարակշռության մոտակայքում, ապա դրանից առաջ, դրա հետեւից հետաձգում: Այս տատանումները կոչվում են: Փուլ. Դրանք ուղեկցվում են արագացված մասնիկների էներգիայի եւ զարկերակային էներգիայի եւ զարկերակներով, հավասարակշռության մասնիկի էներգիայի եւ զարկերի համեմատ:

Հաշվի առեք «Գծային W» փուլային շարժումը: Մենք դա կվերցնենք, որ արագացնող բացերը այնքան կարճ են, որ մասնիկները գրեթե անմիջապես անցնեն: Թող մի տեսակ մասնիկ մոտեցավ բացը ավելի ուշ, քան հավասարակշռությունը: Որպեսզի նա սկսեց բռնել իր հետ, դա պետք է ավելի շատ էներգիա ստանա, բացը փոխանցելիս: Ընդհակառակը, հավասարակշռության մեջ եղած բացը հասած մասնիկը պետք է ավելի քիչ էներգիա ստանա:

Նկ. 7 Sinusoidal կորը պատկերում է կամավոր լարվածությունը Ե. Արագացնելով HF դաշտերը: Փշրված գիծը լարում է լարվածությունը, K-Paradium- ը պետք է գոյություն ունենա հավասարակշռության մասնիկների ընդունման պահին, որպեսզի ժամանակին մոտենա հաջորդ բացը: Փոփոխության յուրաքանչյուր ժամանակահատվածում Ե. Նման երկու միավոր կա. Դեպի մի քանազոր Գցել, Հեշտ, այնուամենայնիվ, տեսեք, որ շարժումը կայուն է միայն C- ի կետում, միայն այս պահին այս պահի դրությամբ դաշտային լարվածության մեջ աճում է դաշտային լարվածությունը:

ՆկՂ 7. Քննարկել Autophazit- ի սկզբունքը.

Մասնիկների երկայնական շարժման մանրամասն վերլուծությունը ցույց է տալիս, որ ՌԴ տատանումների բավարար չափմամբ, միշտ կա կայուն փուլային շարժման տարածք, այս դեպքում, C. կետի շուրջը տեղակայված տարածք: Սկզբունք Ավտոմատ փուլ.

Cyclic ջրի մեջ ոչ միայն մասնիկների արագությունը կախված է էներգիայից, այլեւ նրանց կողքին անցնող ուղու երկարությունը, հետագայում արագորեն արագացնող բացը (եթե դրանցից մի քանիսը կան), ինչպես նաեւ դրանցից մի քանիսը: Ներկայացնում ենք գործակիցը: Ընդարձակման ուղեծիր:

Որտեղ Լ. - պարագծային ուղեծիր, Ժլատ-Առաջին մասնիկներ: Մասնիկի վրա ծախսված ժամանակի փոփոխությունը `W.- ին դիմելու համար, կախված է իր զարկերակից եւ նկարագրվում է F-Loi- ի կողմից

որտեղ մասնիկի G-Lorenz գործոնը, գծային W. A \u003d 0, եւ կայուն է Դեպի, Cyclic- ում: դիմացկուն կետ C, եւ երբ կետ Գցել, Էներգիան, ճոճանակով, այս կետերը փոխում են տեղերը, համապատասխանում են հարաբերություններին

եւ կանչեց: R & T եւ CH E S- ին վերաբերվել է UH E N E R- ի եւ Eng- ում: Գրականություն - անցումային էներգիա): Այս պահին արագացման լարման փուլը պետք է տեղակայվի մեկ «համաժամանակյա կետից» մյուսը: Քննադատությանը մոտենալիս: Փուլի տատանման հաճախության հաճախականությունը (ցիկլիկում: Դրանք հաճախ կոչվում են ռադիո-փուլ) անկում եւ կտրուկ նվազում են խցանումների (եւ էներգիայի) մասնիկների ցրումը: Քննադատության միջոցով անցնելու պահին: Էներգիան մեծացնում է պառակտման ազդեցությունը: Հատկությունների տեսակետներ: Կախված դիզայնի առանձնահատկություններից, U.- ն-քննադատների արժեքից: Էներգիան կարող է պառկել էներգիայի գործող տեսականի ներսում կամ դրսում:

Լայնակի կայունության խնդիրը: Bettronic Lycillations, Մեծ ռինգում, W. Մասնիկի արագացման ընթացքում ճանապարհը կատարվում է, չափվում է հարյուր հազարավոր կամ նույնիսկ միլիոնավոր կմ: Կուտակման մեջ: Համակարգեր Այս ճանապարհը դեռ մի քանիսն է: Կան ավելի շատ պատվերներ եւ փոքր-ինչ -ով: - մի քանիսի վրա: Կան ավելի քիչ պատվերներ, բայց վակուումի պալատի տրամագծի համեմատ շատ մեծ է, Qui- ի լայնակի չափերը սովորաբար չեն գերազանցում երկու տասնյակը, տեսախցիկի պատերով մասնիկների բախումը: Հետեւաբար, արագացումը հնարավոր է միայն այն դեպքում, եթե կա մանրակրկիտ հաշվարկված եւ կատարված կենտրոնացման համակարգ:

Արագացված մասնիկի էներգիայի ցանկացած արժեքով (փուլային տատանումների կայունության ոլորտում) մատանի W- ում կա փակ (կայուն) ուղեծր: Լինելով վակուումի պալատում W., մասնիկները շարժվում են այս ուղեծրի մոտ, դրան մոտենալով bettronic Lycillations . Այս տատանումների ապարատը զգալիորեն գերազանցում է փուլային տատանումների հաճախականությունները, այնպես որ Betatron- ի տատանումների ուսումնասիրության ընթացքում արագացված մասնիկների էներգիան եւ փակ ուղեծրի դիրքը կարող են համարվել կայուն:

Տեսականի համար: Betatron տատանումների քննարկումը սովորաբար ուսումնասիրում են այն տարածքները, որոնք արագացված մասնիկներ են «փուլային ինքնաթիռներում» ( r, r r) եւ (z, Պսակել: զ) որտեղ Ռ. մի քանազոր Զ. - հորիզոնական եւ ուղղահայաց մասնիկների կոորդինատներ ( r \u003d r - r 0, որտեղ Ռ.-Դու մասնիկներ, Ռ. 0 - հավասարակշռության հետագծի շառավղը), ա p R. մի քանազոր Պ.- իր իմպուլսի համապատասխան բաղադրիչները: Անհամեմատելի շարժումով, այս տարածքները ունեն Ellipse ձեւ: Համաձայն Լիուվիլի թեորեմ:, հրապարակի արժեքները տեղափոխվելիս չեն փոխվում: Մասնիկը արագացնելու գործընթացում անցնում է բազմամյա: Անմոմոգենության մագնիսություն: եւ էլեկտրական: Դաշտեր: Միեւնույն ժամանակ, փուլում ճառագայթով զբաղեցրած տարածքը կարող է ձեռք բերել բարդ ձեւ, այնպես որ էժան: Հրապարակի չափը նկարագրված էլիպսի տարածքն է. Զգուշորեն լարված W- ում: Այս աճը տեղի չի ունենում: Հորիզոնական եւ ուղղահայաց շարժումների միջեւ հաղորդակցության առկայության դեպքում չի պահպանվում նշված տարածքներից յուրաքանչյուրը, բայց քառանկյուն տարածության մեջ ճառագայթով գրավված մի հատոր ( Ռ., Z, p r, p z).

Պրակտիկա: Հետաքրքրությունը սովորաբար ճառագայթով զբաղեցրած տարածք է, որը ոչ թե փուլային ինքնաթիռներում, այլ ինքնաթիռներում ( Ռ., Հարց. Ռ.), (Զ., Հարց. Զ.) Որտեղ Q. Ռ. եւ Հ. Զ.-Glists, մասնիկների տեմպերի բաղադրիչները հավասարակշռության ուղեծրի շոշափողով: Այս տարածքները կանչվում են: g o p and z o n t a l n y m (կամ r եւ d եւ l n y մ) եւ E r t i եւ l n y m (կամ s եւ s եւ l m) Էմիթներ Ճառագայթ E. Ռ. եւ ե. Զ., Իմպուլսներից անկյուններ անցումը տալիս է F-Lamen- ը

Որտեղ ԺլատԻմպուլսի նման բաղադրիչը, K-Paradium- ը գրեթե համընկնում է լիարժեք իմպուլսի հետ. Ժլատ 0 \u003d TC., Լիուվիլ Թեորեմից հետեւում է, որ շարժման ինտեգրումը արժեքներ են Պսակել:Ե. Ռ. մի քանազոր Պսակել:Ե. Զ. կամ, համապատասխանաբար, BGE Ռ. եւ BGE: Զ., Կ-Ռայ զանգեց: N o rma l եւ z o v a n n y m եւ u m and t եւ n with and m and.

Պարզ է, թե ինչն է պարզ, որ երբ արագացված, նորմալացված արտանետումները մնում են անփոփոխ, իսկ սովորական արտանետում Tansy E- ն Ռ. եւ ե. Զ. նվազել որպես 1 / bg: Ըստ այդմ, ճառագայթների լայնակի չափերը կրճատվում են:

W անկացած W- ի ամենակարեւոր բնութագիրը դա է, որ նա k s e p t a n s - Naib է: Արտանետում, To-Ry U.- ն բաց է թողնում կորուստը: Արագացված ճառագայթների բարձր ինտենսիվությունը կարող է հասնել միայն W.- ում `բավականին մեծ քանակությամբ:

Վակուումային պալատի սահմանված չափերով, Akseptance W. համամասնությունը Max- ի համար: Անկյունը, RY- ը կարող է լինել մասնիկների գծապատկերներ հավասարակշռության ուղեծրով, եւ, հետեւաբար, հակադարձ համամասնորեն դավաճան տատանումների ալիքի երկարությամբ: W.- ի ուղղահայաց եւ հորիզոնական ագրայքտները համամասնական են, տ., Բետրոն տատանումների քանակը `շրջանառության միջոցով Q R. մի քանազոր Գ. Z K-Rye- ն այնքան ցանկալի է ավելացնել: Առկա բոլոր u. Q R. մի քանազոր Գ. Z- ը մոտ է միմյանց: Եթե \u200b\u200bերկուսն էլ 1-ից պակաս են, ապա ուշադրության կենտրոնում է կոչվում: C l A B O (m gk մասին you), եւ եթե ավելի քան 1-ական եւ L եւ N- ի մասին (լավ):

Բոլոր ամբողջ թվերը եւ կիսով չափ արժեքները Q R. մի քանազոր Գ. Z արգելված է: Նախատեսվածով Գ. Մասնիկները վերադարձվում են մագնիտի: Բանակատրոնական տատանումների նույն փուլում տարրերը ձեւավորվում են դաշտային սխալների ազդեցությունը եւ տեղի է ունենում տատանումների ռեզոնանսային երթուղի (N եւ N եւ Y R- ն եւ N եւ Y- ում): Ամբողջ արժեքների շուրջ կան արգելված հաճախականության ոլորտներ, տատանումների աճի ներսում, չնայած սահմանափակված է մեծությամբ, բայց, օրինակ, անընդունելիորեն մեծ է: Վակուումային պալատի չափը վերադաս է:

Սեռական արժեքներ Q R. մի քանազոր Գ. Z Արգելվում է PA եւ M E T R- ի առաջացման շնորհիվ `Mag Mag- ի գրադիենտի անկանոնությունների պատճառով առաջացող տատանումների ռեզոնանսային լվանալը: Դաշտեր: Ինչ-որ տեսակի կրիչներ, հատկապես սկավառակների մեջ, դրանք նաեւ ազդում են ավելի բարձր պատվերների վրա:

Cyclick- ում: W. Կենտրոնանալ մասնիկների օգտագործման լայնածավալ մագնիսներ: Դաշտեր: Համասեռ առաջատար դաշտում կա միայն հորիզոնական կենտրոնացում, եւ չկա ուղղահայաց ուշադրություն ( Գ. Z \u003d 0) Այս արդյունքը հեշտ է հասկանալ, նշելով, որ երբ մասնիկները շարժվում են համասեռ (ուղղահայաց) մագնիտով: դաշտ ( Բ r \u003d. 0, Բ z \u003d. Const) Լորենցի ուժերը Z- ի բաղադրիչ չեն ունենան Z- ի համար, իսկ մասնիկները պահպանում են սկիզբը: առանցքի արագություն: Ակտիվ ֆոկուսների համար անհրաժեշտ ուժերը ծագում են միայն մագնեզի ճառագայթային բաղադրիչի առկայության դեպքում: Դաշտեր:

Մագնսի կազմաձեւում: Դաշտերը կախված են բեւեռային խորհուրդների ձեւից: Նկ. ութ ( Ա) եւ 8 ( Բ) պատկերված է բեւեռային խորհուրդներ, որոնք ունեն ռոտացիայի ձեւի ձեւ (առանցքի շուրջը) Զ.): Նկ. ութ ( բայց) Պատկերված են հարթ բեւեռներ, որոնք ստեղծում են միատարր ուղղահայաց դաշտ, նման դաշտերը չեն ստեղծում առանցքային կենտրոն: Նկ. ութ ( Բ) Բեւեռների միջեւ բխող դաշտի նկարը, որոնք բացում են ընդարձակ տարածում: Այս դեպքում Լորենցի ուժը ձեռք է բերում ուշադրության կենտրոնում (վերադառնալով կենտրոնական ինքնաթիռ) առանցքային բաղադրիչ: Այնուամենայնիվ, առանցքային ֆոկուսի տեսքը ուղեկցվում է ճառագայթային թուլացումով. Այն մասնիկները, որոնք մերժվում են ծայրամասերի հետ, դանդաղ են վերադառնում հավասարակշռության ուղու վրա:

ՆկՂ ութ. բայց- մագնիսական ուժեր միասնական դաշտում. Բ- դաշտում մագնիսական ուժերը նվազում են ծայրամասին.

Գծային W. Կենտրոնանալու խնդիրը նույնպես կարեւոր է, չնայած այն այնքան էլ կրիտիկական չէ, ինչպես կանոնավոր. Մասնիկների երկարությունը գծային W. Մոտակայքում եւ արագացված մասնիկները չեն վերադարձվում դաշտի անհանգստություններին:

Cyclic u., MASS. K-Rye- ի համակարգը ունի ազիմուտալ սիմետրիա, F-La

Միաժամանակյա դիմադրության ճառագայթային ճառագայթ եւ առանցք Այս դեպքում Bettronic տատանումները հնարավոր են միայն ընդհանրապես: Թույլ կենտրոնում (տես Մասնիկների կենտրոնացումը արագացուցիչի մեջ) Ուժեղ կենտրոնացման սյուժեներում, որոնք կենտրոնանում են Z- ի վրա եւ չկարգավորված Ռ., Մեզ փոխարինում են հորիզոնական եւ ուղղահայաց կոորդինատներով կեղծվող տարածքներով: Հետեւյալով. Նման կայքերի գտնվելու վայրը եւ Mag Mag Gradents- ի ճիշտ ընտրությունը: Մագնիսների դաշտերն ու երկրաչափությունը, որպես ամբողջություն, կենտրոնանում են, եւ արդյունքում բետատրակի հաճախականության երկու արժեքները կարող են զգալիորեն գերազանցել միավորը:

U. Ուժեղ կենտրոնացման դեպքում կիրառվում են քառանկյուն մագնիսներ: կամ էլեկտրական: (արագացված մասնիկների փոքր էներգիաներով) դաշտերը: Նկ. Ինը ( բայց) Պատկերված է Quadrupole-Naya Mag- ը: Ոսպնյակներ, ստեղծելով կենտրոնանալով ուղղահայաց ուղղությամբ (Z առանցքի երկայնքով) եւ շառավղով չխրտվելը Ռ. Մագն. դաշտ Վակուումային պալատը տեղակայված է ոսպնյակների առանցքի երկայնքով իր բեւեռների միջեւ (նկ. Պատկերված չէ): «Fly» բառի դրականորեն լիցքավորվող մասնիկները ընթերցողին: Չորս մասնիկներ եւ նրանց վրա գործող Լորենցի ուժերը պատկերված են կետերով եւ նետերով: Կենտրոնացող շառավղով (եւ կեղծվել) Զ.) Մագնիսական ոսպնյակներ: բեւեռ Ն. մի քանազոր Ս. Փոխել տեղերը: Հնձի Մագնիսներում ստեղծելով առաջատար մագնիս: Դաշտը գտնվում է ոսպնյակների միջեւ: Նրանք ստեղծում են միատարր մագնիս, որն ուղղված է առանցքի երկայնքով: դաշտ Որոշ u. Դիմեք մագնիսներ համակցված F- գներով: Նրանց մագնիտը: Դաշտը պարունակում է ինչպես երկիպի (սկավառակի դաշտ) եւ քառանկյուն բաղադրիչ (Նկար 9, բ).

RKS. ինը: բայց-Կատարեք մագնիսական ոսպնյակներ; Բ-Մագ-բլոկ, համակցված հատկություններով.

Գծային W- ում կենտրոնանալով լայնակի համար: Հնարավոր կլինի փորձել օգտագործել EL - MASS: Wave, K-Paradium արագացնում են մասնիկները: Այնուամենայնիվ, սովորական ալիքներում Ե.- Կայուն փուլային շարժմանը համապատասխանվող կետերը անկայուն են լայնակի տատանումների համար եւ հակառակը: Այս դժվարության շուրջը ստանալու համար կարող եք օգտագործել այլընտրանքային փուլային կենտրոնացումը (միավոր Դեպի մի քանազոր Գցել Նկ. 7 հետեւողականորեն փոխարինեք միմյանց) կամ հրաժարվեք էլեկտրականության ազիմուտալ սիմետրիայից: Դաշտերը ռեզոնատորում (Quadrupole RF Focus): Այնուամենայնիվ, ամենից հաճախ, մասնագիտությունների կողմից ստեղծված քառանկյուն դաշտերը օգտագործվում են լայնակի կենտրոնացման համար: Մագն. ոսպնյակներ: 80-ականներից: Նման ոսպնյակների արտադրության համար սկսեցին օգտագործել այդ պաշտոնը: Մագնիսներ (SMCO խառնուրդ):

Էֆեկտներ, որոնք կապված են ինտենսիվության հետ, Բացի ռեզոնանսից, բխող ճառագայթների փոխազդեցությունից արտաքինով: Դաշտերը, ճառագայթների մեծ ինտենսիվությամբ, սկսում են դեր խաղալ խաղալու համար: Անկայունության տեսակը, որը կապված է ճառագայթների մասնիկների փոխազդեցության հետ `վակուումի պալատի եւ արագացնող համակարգի տարրերով, իսկ U. Գալիք ճառագայթներով եւ միմյանց վրա ճառագայթների հետեւանքներով: Նորեկ Այս էֆեկտների մեջ պարզ է բուլենդի տատանումների հաճախության կուռքը: Էլեկտրական Beam դաշտը վերարտադրում է արտաքին մասնիկները ծայրամասային եւ չի գործում ժամացույցի կենտրոնական մասնիկի վրա: Betatron- ի մասնիկների բեկորների տատանումների այս հաճախության արդյունքում նրանք սկսում են տարբերվել ծանրության ճառագայթների կենտրոնի տատանումների հաճախականությունից: Եթե \u200b\u200bայս տարբերությունը գերազանցում է մոտակա արգելված արժեքների միջեւ ընկած հեռավորությունը Գ., Եթե որեւէ կազմաձեւում, W. Ameam- ի մի մասը անխուսափելիորեն կորած է: Էլեկտրոստ-Տիչ: Մասնիկների վերափոխումը ազդում է ճառագայթների փուլային տատանումների վրա (մասնավորապես, հանգեցնում է «բացասական զանգվածի» ազդեցության:

Արագացված մասնիկների մի փաթեթ փոխազդում է իր էլեկտրաստատիկի հետ: Պատկեր վակուումային պալատում եւ դրանում տեղակայված առարկաներով (արագացնող կայանների ռեզոնատորներ, չափիչ սարքերի, վակուումների մասերի եւ մուտքի սենսորներ): Միեւնույն ժամանակ, յուրաքանչյուր մասնիկի վրա գործող ուժը, համամասնությունը: Պալատի ճառագայթների տեղաշարժը համեմատաբար հավասարակշռված հետագիծ է եւ դրա գծային խտությունը: Այս փոխազդեցության արդյունքում կան էլ. Դաշտերը, որոնք գործում են հետագայում Flutter մասնիկների վրա (էֆեկտը "G O L O - x O C t") եւ մասնիկների տեսքը իրենց արտաքին մասնիկների վերադարձման մեջ: Նշված փոխազդեցությունն առաջացնում է մի շարք հետեւանքներ, որոնք հանգեցնում են ճառագայթների կայունության կորստի: Բացի «գլխի պոչ» ազդեցությունից, արդեն նշվել է, կարող է լինել R ե- ով եւ T եւ N- ի հետ միասին (խցիկի երկայնքով էլեկտրական գնացքի հետ փոխազդեցություն) Պալատի պատերի վերջնական հաղորդունակությանը), միկրոալիքային անկայունություն (փոխազդեցություն բարձր հաճախությամբ հուզված օբյեկտների հետ) եւ այլն:

Արագացուցիչներ Counter ճառագայթներով (հավաքողներ), Բախման վիճակում նոր մասնիկներ առաջացնելիս պետք է ազատ արձակվի ծնված մասնիկների մնացած մասնիկների էներգիային, որը պետք է ազատ արձակվի, այսինքն: Հարյուր Մեւ, եւ երբեմն շատ տասնյակ Գեւեն: Նման մեծ էներգիայի թողարկումներով կորցնում է արժեքը ոչ միայն քիմը: Թիրախում ընդգրկված մասնիկների հաղորդումը, բայց նաեւ միջուկների միջուկների միացումը, ուստի ազդեցությունը տեղի է ունենում միջուկների միայնակ կորիզների կամ նույնիսկ մենակ բաղադրիչների հետ: Թ.Ն. Կուտակային գործընթացներ, Արի կարելի է դիտարկել որպես պարզապես: Երկու կամ մի քանիսի հետ արագացված մասնիկի բախում: Միջուկները գիտական \u200b\u200bհետաքրքրություն են, բայց բարձր էներգիաները չափազանց հազվադեպ են:

Ինչպես արդեն նշվել է վերեւում, էներգիայի քանակով մասնիկների բախման արդյունքում արագացման ժամանակ խփվող ամբողջ էներգիայի տեսակը կարող է իրականացվել, մինչդեռ արագ պրոտոն է բախվում այս էներգիայի միայն մի մասը: Այսպիսով, սերնդի համար Ամբ./ Y-Meson Proton Energy- ը պետք է լինի 3,7 անգամ ավելի բարձր, քան հանգստի էներգիան Ամբ./ Y-Meson, եւ առաջացնելու Z 0-Bosone ձեզ հարկավոր է էներգիայի 50 անգամ ավելցուկ: Հեշտ մասնիկների սերը ֆիքսված թիրախների վրա, հետեւաբար աղետալի է անբարենպաստ է, եւ անհրաժեշտ է տեղափոխվել Քոլաժ նահանգ: Քաղցաններում մասնիկները կարող են շարժվել միմյանց կամ մեկ օղակի (մասնիկների եւ հակաբանկներ) կամ երկու հատիչ օղակների մեջ:

Տեխնիկա Աշխատեք կուտակման հետ: Օղակներ, որոնցում շարժվում են գործընկերները, շատ բարդ: Միջուկային ռեակցիաների քանակը, որոնք տեղի են ունենում մեկ միավորի համար, պարզվում է, որ հազարավոր անգամ պակաս է, քան ֆիքսված թիրախները, ճառագայթների ծայրահեղ սպառնալիքների պատճառով: Քոլարների արդյունավետությունը ընդունվում է դրանք բնութագրելու համար Լուսաբանություն , տ. ե. համարը, բուժման համար անհրաժեշտ է բազմապատկել: Արձագանքման խաչմերուկը նման ռեակցիաների քանակը ձեռք բերելն է յուրաքանչյուր միավորի համար: Լամության համամասնությունը: Ճառագայթների եւ սատարի համամասնությունների բախումների ինտենսիվության արտադրություն: Ճառագայթների խաչմերուկային տարածքը (եթե դրանք հավասար են): Համարավոր փաթեթներ պետք է, այնպես որ, պարունակեք բազմաթիվ մասնիկներ եւ փխրուն ծավալներ զբաղեցնել փուլային տարածքում: Վերոնշյալ քննարկվել է էլեկտրոնային եւ պոզիտրոն ճառագայթների փուլի ծավալը `սինխրոտրոնի ճառագայթման պատճառով: Միեւնույն ժամանակ, արագացված պրոտոնի ճառագայթների փուլի ծավալը նվազում է ամեն ինչի կողմից, որպես 1 / Ռ, Ես. Բացարձակապես բավարար չէ: Հակաբրոշոտոն ճառագայթներով զբաղված մի հատորը արդեն շատ մեծ է, երբ դրանք առաջ են բերվում եւ ապագայում շատ չեն նվազում, քանի որ հակատիպոնները ձեւավորվում են բարձր էներգիայով (մի քանի Գեւ): Հետեւաբար, բախումներից առաջ, հակատիպոնային ճառագայթները պետք է կուտակվեն X L- ի եւ A- ի եւ T- ի մասին: Ես, այսինքն, նեղանալ փուլում:

Ծանր մասնիկների ճառագայթները սառեցնելու երկու եղանակ կա (Protons, Antiprotons, իոններ) -Էլեկտրոն եւ stochastic: Միջոցառումը տեղի է ունենում սառեցված ճառագայթների փոխազդեցության մեջ `« Սառը »էլեկտրոնների ճառագայթով, որը թռչում է ոչ ռոմի վրա ընդհանուր տարածքի հետ միասին սառեցված մասնիկներով եւ ունենալով նույն CP: արագություն: (Ճառագայթների տեմպը կոչվում է: Իր մասնիկների միջին էներգիան, որը չափվում է ռեյմայի հետ միասին շարժվող կոորդինատային համակարգում):

Այն հիմնված է այն փաստի վրա, որ սառեցված մասնիկների քանակը միեւնույն ժամանակ շատ մեծ չէ: Եթե \u200b\u200bճառագայթների կոորդինատները չափող սարքի մեջ տեղակայված է միայն մեկ մասնիկ, ապա դրա շեղումը կարող է չափվել սենսորի միջոցով, այնուհետեւ շտկել ճիշտ: Եթե \u200b\u200bներսը չափվում է: Սարքերը կլինեն մի քանիսը: Մասնիկները, սենսորը պատասխանում է իրենց էլեկտրականության դիրքին: ծանրության կենտրոնը եւ տեղի է ունենում ոչ ուղղում, բայց խոնավացումները խոնավացնելով (երբ Ն. Սարքի մասնիկները ճշգրտվում են, եւ ոչ Ն. պարամետրեր): Stochastich. Սառեցումը տեղի է ունենում աստիճանաբար եւ պահանջում է մեծ թվով հեղափոխություններ:

Հարկ է նշել, որ էլեկտրոնի հովացումը ավելի արդյունավետ է ճառագայթի ցածր էներգիաների եւ ստոկաստիկ `շատ մեծ թվով մասնիկներով:

Արագացուցիչների զարգացման հեռանկարներ, Խոշոր արագացուցիչների նախագծերի շարքում, որոնք գտնվում են զարգացման մեջ, շինարարության կամ արդեն շահագործման են հանձնվել, հետեւյալը կարելի է թվարկել:

Ռուսաստանում (Տրոիտսկ, Մոսկի.) Ավարտում է «Մայնա գործարանի» շինարարությունը `600 ՄԵՎ-ի էներգիայի համար: Ընթացիկ 70 μa. 1993-ին նա արդեն սեղմեց մի փունջ 430 MEV էներգիայով: Isotopes- ի արտադրության համար օգտագործվում է պրոտոնների ճառագայթ, 160 MEV եւ CP էներգիա: Ընթացիկ 100 μa. Ընթանում է արագացուցիչ-կուտակային համալիրի (թանաք) կառուցումը, որը նախատեսված է 3 TeV- ի համար պրոտոններ արագացնելու համար: Մեծ Բրիտանիան գտնվում է ստորգետնյա թունելում `21 կմ պարագծով: Սպասվում է մասնիկների ինտենսիվությունը Impulse 5-ում: 10 12:

Գերմանիայում (Համբուրգ), W. Գալիք ճառագայթների (Հերա), որը նախատեսված է ուսումնասիրելու Protons (820 GEV) փոխգործակցությունը էլեկտրոնների եւ պոզիտրոնների հետ (30 GeV): Նախագծեք լուսավորությունը ~ 2: 10 31 սմ -2: C -1: Proton Synchrotron- ը պարունակում է գերհաղորդիչ մագնիսներ եւ էլեկտրոնային - սովորական (որոնք: ՉԻ մեծացնում համաժամացման HROTRON ճառագայթման կորուստը): Դրա սարքավորումներում դրան մասնակցում են տարբեր երկրներից 37-ականներ:

Գերմանիայում «Գեն» -ի նախագծի նախագիծը մշակվում է նաեւ 250x250 GEV (1-րդ վարկած) մասնիկների էներգիայով կամ 500 x 500 GEV (2-րդ տարբերակ): CERN- ում (Schwei-Tsaria) ռինգի էլեկտրոնային պոզիտրոն U. (LEP) թունելի մեջ, սկսվում է ծանր LHC մասնիկների (խոշոր Hadron Collider) հավաքագրման համար: Հնարավոր կլինի ուսումնասիրել պրոտոնների (2x7 Tev), պրոտոններ եւ էլեկտրոններ, պրոտոններ եւ իոններ (ներառյալ կապար, 1148 TeV):

Ծանր իոնների արագացումը կարելի է անել Nuk-Lotrone (Dubna, Ռուսաստան): 1977 թվականից սկսած, Դուբնայում պրոտոնային համաժամեցման վրա, պառակտված արագացված: իոններ մինչեւ ածխածնի (4.2 GEV / Nucleon, իսկ 1992-ից 6 GEV / Nucleon):

Վ. «Սատուրն» -ում Սաքլում (Ֆրանսիա), իոններն արագանում են Արգոն (մինչեւ 1,15 Գեւ / միջուկ): SPS արագացուցիչը (CERN) թույլ է տալիս արագացնել թթվածին եւ ծծմբի իոններ մինչեւ 200 GEV / միջուկ:

Միացյալ Նահանգները մշակել է NAB նախագիծ: Մեծ գերտերող SuperClylider (SSC) էներգիայի համար 2 x 20 TeV: Այս արագացուցիչի կառուցումը հետաձգվում է:

International- ում Արագացուցիչի հանձնաժողովը վերաբերում է նույնիսկ ավելի մեծ նախագծերին, պատճառների իրականացումը կպահանջի զարգացած պետությունների համատեղ ջանքերը: Նման W- ի հատուկ նախագիծը դեռ սահմանված չէ: Իրականացված եւ մշակված բոլոր նախագծերը հիմնված են հայտնի, լավ ապացուցված սկզբունքների վրա: Արագացման նոր մեթոդներ, վերը նշված պատճառներով, եթե հաջողակ է ամբողջությամբ փոխել այս ծրագրերը:

Արագացուցիչների կիրառում, Ի լրումն գիտական \u200b\u200bW- ի եւ գործնական: Դիմում: Այսպիսով, գծային W.- ն օգտագործվում է ստեղծելու համար Նեյտրոնային գեներատորներ Radiates- ի համար: Նյութերի թեստերը, էլեկտրամոնտե մեթոդները միջուկային վառելիքի եւ ծանր փոքրամասնությունների իոնների արագացման համար ակտիվորեն քննարկվում են վերահսկվող իներցիալ ջերմային սինթեզի համար: Լոմա Լինդում (ԱՄՆ), ավարտվում է մասնագիտության կառուցումը: Համալիր, պրոտոնային սինխրոն `ճառագայթային թերապիայի համար: Նմանատիպ նախագիծ է բարձրացվում Ռուսաստանում:

Լուսավորված. Kolomensky A. A., Lebedev A. N., ցիկլային արագացուցիչների տեսություն, Մ., 1962; Վալդներ Օ. Ա., Վլասով Ա. Դ., Շանով Ա. Վ., Գծային արագացուցիչներ, Մ., 1969 թ., Brooke, լիցքավորված մասնիկների ցիկլային արագացուցիչներ, յուրաքանչյուր. Franz- ից., Մ., 1970; Կոմար Է. Գ., Արագացման ճարտարագիտության հիմունքներ, Մ., 1975; Իոնների գծային արագացուցիչներ, Էդ. Բ. Պ. Մուրինա, հատոր 1-2, Մ., 1978; Բախրուշին Յու. Պ., Անատսկի Ա. I., Գծային ինդուկցիոն արագացուցիչներ, Մ., 1978; Լեբեդեւ Ա. Ն., Սալոն Ա. Վ.Վ., արագացուցիչների ֆիզիկայի եւ տեխնիկայի հիմունքներ, հատոր 3, Մ., 1981; Moskalev V. A., Betattrons, M., 1981; Kapchainsky I. Մ., Գծային ռեզոնանսային արագացուցիչների տեսություն, 1982 թ. Լ. Լ. Գոլդին.

Ըստ կարգապահության

«Ժամանակակից բնական գիտության հասկացություններ»

թեմայի շուրջ » Տարրական մասնիկների արագացուցիչներ »

1. Ներածություն ............................................... ..................................... .3

2. Լիցքավորված մասնիկների ժամանակակից արագացուցիչներ .................................... ... 4

3. Տարրական մասնիկների ուսումնասիրության գիտական \u200b\u200bկենտրոններ ........................ 7

4. Cyclic արագացուցիչ .............................................. ................... 15

5. Լազերային արագացուցիչը ծեծի վրա ............................................ ..................... 16

6. Եզրակացություն ............................................... ............................................. ..20

7. Օգտագործված գրականության ցուցակ ............................................ ....... 21

Ներածություն

Ներկայումս գիտության եւ տեխնիկայի տարածված օգտագործումը հայտնաբերվել է լիցքավորված մասնիկների արագացուցիչներ `բարձր էներգիաների լիցքավորված մասնիկների (պրոտոններ, էլեկտրոններ, հակաբեղմնավորիչ, միջուկներ) ճառագայթներ ստանալու համար. Մի քանի TeV- ի տասնյակից (10 12 EV): Տեխնիկայում նման արագացուցիչներն օգտագործվում են իզոտոպներ ձեռք բերելու, նյութերի մակերեսը կարծրացնելու եւ նոր նյութերի արտադրության համար էլեկտրամագնիսական ճառագայթների աղբյուրներ ստեղծելու համար (միկրոալիքային վառարանից մինչեւ ռենտգեն): Այնուամենայնիվ, արագացուցիչների հիմնական դիմումների թվում ներառում են միջուկային ֆիզիկա եւ բարձր էներգիայի ֆիզիկա: Լիցքավորված մասնիկների ժամանակակից արագացուցիչները նյութը, էներգիան, տարածությունն ու ժամանակը ուսումնասիրող ֆիզիկոսների համար տեղեկատվության հիմնական աղբյուրներն են: Այսօր տարրական մասնիկների ճնշող մեծամասնությունը հայտնի չէ երկրի վրա բնական պայմաններում եւ ձեռք բերված արագացուցիչների վրա: Դա տարրական մասնիկների ֆիզիկայի կարիքներն են, որոնք հիմնական խթանն են արագացուցիչ սարքավորումների մշակման հիմնական խթանը, եւ հիմնականում մեծացնելու էներգիան, որին գանձված մասնիկները կարող են արագացվել:

Լիցքավորված մասնիկների ժամանակակից արագացուցիչներ:

Ժամանակակից բարձր էներգիայի ֆիզիկայում օգտագործվում են արագացման պարամետրերի երկու տեսակ: Վարակիչի փորձի ավանդական սխեման է. Լիցքավորված մասնիկների մի փաթեթ արագացված է առավելագույն հնարավոր էներգիային, այնուհետեւ ուղարկվում է ֆիքսված թիրախ, որի շուրջը ծնվում է տարրական մասնիկների բազմություն: Ծնված մասնիկների պարամետրերի չափումը տալիս է տարրական մասնիկների ներկայիս տեսությունը ստուգելու (կամ ստեղծելու) անհրաժեշտ ամենահարուստ փորձարարական տեղեկատվությունը: Արձագանքման արդյունավետությունը որոշվում է զանգվածային կենտրոնի համակարգում թիրախի առջեւ ծառացած մասնիկների էներգիայով: Համաձայն հարաբերականության տեսության, արձագանքման էներգիայի հանգստի մասնիկների նույն զանգվածներում

Այն դեպքում, երբ E- ն թիրախի վրա թռչող մասնիկների էներգիան է, մ 0-ը դրա զանգվածն է, C- ն լույսի արագությունն է: Այսպիսով, նախ պրոտոնի ֆիքսված թիրախով լվանալիս, որն արագացել է 1000 Գեւի էներգիայով, միայն 42 Գեւի էներգիան գնում է նոր մասնիկների ծնունդ, եւ էներգիայի մեծ մասը ծախսվում է որպես մասնիկների կինետիկ էներգիայի վրա արձագանքի արդյունք:

60-ականների (հավաքների) վերջում առաջարկվող արագացուցիչները, որոնցում արձագանքն իրականացվում է լիցքավորված մասնիկների (էլեկտրոններ եւ պոզիտրոններ, պրոտոններ եւ հակատիպոններ եւ այլն) առաձգական շահույթ , Քաղցրություններում ռեակցիաների էներգիան հավասար է բախումների մասնիկների էներգիաների գումարին

E 1 + E 2-ը, այսինքն, ձեռքբերման մասնիկների հավասար էներգիան 2E / մ 0 C 0 է: Իհարկե, Collider- ի արդյունավետությունը պարզվում է, որ արագացուցիչ է արագացուցիչը `ֆիքսված թիրախով, քանի որ երկու հազվագյուտ ճառագայթների մասնիկները դեմ են, քան ճառագայթների մասնիկները եւ խիտ թիրախը: Այնուամենայնիվ, բարձր էներգիայի ֆիզիկայի հիմնական միտումը ավելի ու ավելի բարձր էներգիաների խթանումն է, եւ այսօր ամենամեծ արագացուցիչների մեծ մասը հավաքողներ են, որոնցում բախումների քանակը զոհաբերում է ռեկորդային էներգիաների ձեռքբերման համար:

Լիցքավորված մասնիկների ժամանակակից արագացուցիչները աշխարհում ամենամեծ փորձարարական կայանքներն են, եւ արագացուցիչի մեջ մասնիկների էներգիան գծային է, կապված իր չափի հետ: Այսպիսով, Սթենֆորդի համալսարանում 50 Գեւի էներգիայի գծային արագացուցիչի գծային արագացուցիչը ունի 3 կմ երկարություն, Proton Synchrotron Tevatron- ի պարագիծը լաբորատորիայում 900 Գեւի էներգիայով: Է. Ֆերմիը (Բաթավիա, ԱՄՆ) 6,3 կմ է, իսկ օղակների երկարությունը, որը կառուցվում է Սերպուխով, թանաքի արագացնող-կուտակային համալիր, որը նախատեսված է Energy3 Tev- ի համար, որը կառուցվել է Եվրոպական կազմակերպության 27 կիլոմետր շենքում միջուկային հետազոտությունների (CERN) Ժնեւում:

Արագացուցիչների անընդհատ աճող չափերը արդեն հասել են ֆիզիկական բնութագրերի եւ ֆինանսական ծախսերի ողջամիտ հարաբերակցության սահմաններ, արագացուցիչների կառուցումը վերածելով ազգային մասշտաբի խնդրին: Կարելի է ասել, որ զուտ ինժեներական լուծումները նույնպես մոտ են դրա սահմանին: Ակնհայտ է, որ արագացուցիչ մեքենաների հետագա առաջընթացը պետք է կապված լինի նոր մոտեցումների եւ ֆիզիկական լուծումների որոնման հետ, որոնք արագացուցիչներ են դարձնում, ավելի կոմպակտ եւ ավելի էժան են շինարարության եւ շահագործման մեջ: Վերջինս կարեւոր է նաեւ, քանի որ ժամանակակից արագացուցիչների էլեկտրաէներգիայի սպառումը մոտ է փոքր քաղաքի էլեկտրաէներգիայի սպառմանը: Կիրառական արագացման գիտությունը ձեւակերպում է հետաքրքիր եւ ծայրաստիճան կարեւոր խնդիր `ժամանակակից ֆիզիկայի դիմաց: Պարկեշտ լուծումներ գտնելու համար անհրաժեշտ է դիմել ռադիոֆիզիկայի, պլազմային ֆիզիկայի, քվանտայի, քվանտային էլեկտրոնիկայի եւ պինդ ֆիզիկայի նոր նվաճումների:

Առավել խոստումնանքը մասնիկների արագացման տեմպերի ավելացման մեթոդների որոնումն է: Ժամանակակից արագացուցիչներում մասնիկների արագացման տեմպը սահմանափակվում է արագացնող էլեկտրական դաշտի առավելագույն ուժով, որը կարող է ստեղծվել վակուումային համակարգերում: Այս արժեքը չի գերազանցում այսօր 50 MB / մ: Ավելի ուժեղ դաշտերում էլեկտրական տրոհման երեւույթները տեղի են ունենում ռեզոնատորի պատերին եւ դաշտային էներգիան կլանող պլազմայի ձեւավորմամբ եւ մասնիկների արագացումը կանխելու համար: Փաստորեն, առավելագույն թույլատրելի բարձր հաճախականության դաշտի մեծությունը կախված է դրա ալիքի երկարությունից: Ժամանակակից արագացուցիչները օգտագործում են էլեկտրական դաշտեր `10 սմ-ից ավելի ալիքի երկարությամբ: Օրինակ, 1 սմ ալիքի երկարության անցումը մի քանի անգամ կբարձրացնի առավելագույն թույլատրելի էլեկտրական դաշտերը եւ դրանով իսկ կնվազեցնի արագացուցիչի չափը: Իհարկե, այս առավելությունը կյանքի կոչելու համար անհրաժեշտ է զարգանալ ճառագայթման ծանր աղբյուրների այս շարքում, որոնք ունակ են էլեկտրամագնիսական ալիքների իմպուլսներ առաջացնել հարյուրավոր մվտերի եւ զարկերակային տեւողության կարճաժամկետ տեւողությամբ: Սա գիտական \u200b\u200bեւ տեխնիկական մեծ խնդիր է, լուծում, որը զբաղեցնում է աշխարհի շատ հետազոտական \u200b\u200bկենտրոններ:

Մեկ այլ հնարավոր ուղի է ավանդական վակուումային միկրոալիքային ռեզոնոնային համակարգերի մերժումը եւ լազերային ճառագայթման օգտագործումը `լիցքավորվող մասնիկները արագացնելու համար: Ժամանակակից լազերների օգնությամբ հնարավոր է ստեղծել էլեկտրական դաշտեր `միկրոալիքային վառարանում սահմանաչափի դաշտերը շատ գերազանցելով: Այնուամենայնիվ, վակուում լազերային ճառագայթման անմիջական օգտագործումը թույլ չի տալիս հասնել լիցքավորված մասնիկների նկատելի արագացման ազդեցության `մասնիկի հետ կապված ռեզոնանսային Չենկովսկու ռեզոնանսային չենկովսկու ռեակցիայի անհնարինության պատճառով, քանի որ վակուումում լույսի արագությունը միշտ ավելին է, քան մասնիկների արագությունը: Վերջին տարիներին ակտիվորեն ուսումնասիրվել է գազերում լազերային ճառագայթահարմամբ լազերային ճառագայթներով արագացնելու մեթոդները, եւ քանի որ ուժեղ էլեկտրական դաշտերում, ի վերջո, մենք խոսում ենք լիցքավորվող մասնիկների արագացման վրա լեռան լազերային ճառագայթման մասին:

Գիտական \u200b\u200bկենտրոններ տարրական մասնիկների ուսումնասիրության համար

Բարձր էներգիայի ֆիզիկայի ինստիտուտ (IFVE)

Ինստիտուտի ստեղծման հիմքը շինարարությունն էր Պրերտվինոյում, որը տեղակայված է աշխարհի ամենամեծ աշխարհի (մինչեւ 1972-ին) աշխարհի խոշորագույն (մինչեւ 1972 թ.) Լեռնաշղթայի (մինչեւ 1972): Այս գիտական \u200b\u200bկենտրոնում հավաքագրված եզակի փորձարարական տեխնիկան գիտնականներին ներթափանցի նյութի կառուցվածքի խորքերը, հասկանալու եւ բացահայտելու տարրական մասնիկների անսահման բազմազան եւ խորհրդավոր աշխարհի օրենքները անհայտ մարդկանց:

1967-ի հոկտեմբերին, արագացուցիչը 1967-ի հոկտեմբերին: Այս արագացուցիչում պրոտոններն ի սկզբանե ձեւավորվում են գազի արտանետման արդյունքում, այնուհետեւ արագացված է բարձրավոլտ տրանսֆորմատորի էլեկտրական դաշտի էլեկտրական դաշտը եւ ընկնում է Գծային արագացուցիչ - ներարկիչ, որտեղ այն նախապես արագացվում է 100MEV էներգիայի վրա, այնուհետեւ մուտքագրեք հիմնական արագացուցիչը: Այն արդեն պրոտոններ է, որոնք արագացել են 76 Գեւի էներգիային: Մեկ արագացուցիչի զարկերակում պրոտոնների քանակը `3 · 10 12: Իմպուլսային կրկնությունը տեղի է ունենում յուրաքանչյուր 7 վայրկյանում: Արագացուցիչը ունի 472 մ տրամագծով: Էլեկտրամագնիսների ծանրությունը 20 հազար է: 100 ՄՎտ հզորությունը արագացուցիչով քաշվել է: Ամեն տարի արագացուցիչը 3000 - 4000 ժամ ֆիզիկական ուսումնասիրությունների համար է:

Գիտական \u200b\u200bկենտրոնն ունի մի բամբակ, որի տակ կա արագացուցիչ օղակ եւ փորձարարական սրահ: Փորձերը Ենթվարում իրականացվում են ինչպես արագացուցիչի ներքին թիրախի եւ մասնիկների փունջների վրա:

Միայն բաժանում է մասնիկը, առանց փոխելու իր էներգիան եւ սահմանում ուղեծրը, որի միջոցով մասնիկները շարժվում են:

Արագացուցիչները կարող են սկզբունքորեն բաժանվել երկու մեծ խմբերի: այն Գծային արագացուցիչներորտեղ մասնիկների ճառագայթը մեկ անգամ անցնում է արագացնող ընդմիջումներով եւ cyclic արագացուցիչներՈրում փաթեթները շարժվում են փակ կորի տիպի կորի երկայնքով, անցնելով արագացնող բացերը շատ առումներով: Կարող եք նաեւ դասակարգել հետախուզական արագացուցիչներ. Colliders, նեյտրոնային աղբյուրներ, խթանողներ, Synchrotron ճառագայթների ճառագայթման աղբյուրներ, քաղցկեղի թերապիայի, արդյունաբերական արագացուցիչների տեղադրում:

Արագացուցիչի ձեւավորում

Բարձր լարման արագացուցիչ (ուղղակի գործողությունների արագացուցիչ)

Հիմնական հոդված: Բարձր լարման արագացուցիչ

Լիցքավորված մասնիկների (էլեկտրոնների) արագացուցիչը, որում լիցքավորված մասնիկների արագացումը տեղի է ունենում էլեկտրական դաշտի հետ, մասնիկների արագացման ամբողջ ընթացքում անփոփոխ կամ թույլ փոփոխությամբ: V.U- ի կարեւոր առավելություն: Արագացուցիչների այլ տեսակների համեմատ `ժամանակի եւ համասեռ էլեկտրական դաշտի ընթացքում արագացված մասնիկների էներգիայի վրա փոքր ցրման հնարավորությունը: Այս տեսակի արագացուցիչը բնութագրվում է բարձր արդյունավետությամբ (մինչեւ 95%) եւ բարձր էներգիայի պարամետրեր ստեղծելու հնարավորությունը (500 կՎտ եւ բարձրագույն), ինչը շատ կարեւոր է արդյունաբերական նպատակներով արագացուցիչներ օգտագործելիս:

Էլեկտրաստատիկ արագացուցիչ

Գաղափարականորեն ամենապարզ, գծային արագացուցիչը: Մասնիկները արագացված են մշտական \u200b\u200bէլեկտրական դաշտով եւ շարժվում են անմիջապես վակուումային պալատի երկայնքով, որի կողքին տեղակայված են արագացուցիչ էլեկտրոդները:

Սորտեր:

• Արագացուցիչ Wang de Grafa. Van de Grafa Generator, հիմնված դիէլեկտրիկ ժապավենով գանձումների մեխանիկական փոխանցումից: Առավելագույն էլեկտրական սթրեսը ~ 20 MB Որոշում է առավելագույն մասնիկների էներգիան ~ 20mev:
• Կասկադի արագացուցիչ: Արագացման լարումը ստեղծվում է կասկադի գեներատորի կողմից, որը ստեղծում է մշտական \u200b\u200bարագացնող բարձր լարման ~ 5 MV: Diary Multiplier սխեմայի համաձայն ցածր փոփոխական լարավի:

Փոքր էներգիաների գծային էլեկտրոնային արագացուցիչները հաճախ օգտագործվում են որպես էլեկտրոնային պլանի մի շարք սարքերի մաս (էլեկտրոն-ճառագայթների խողովակ, կինեսկոպ, ռենտգենյան խողովակ եւ այլն):

Ցիկլոտրոն

Cyclotron սարք: 1 - մասնիկների ստացման վայրը, 2-ը `իրենց շարժման հետագիծ, 3 - էլեկտրոդ, 4 - այլընտրանքային լարման աղբյուր: Մագնիսական դաշտը ուղղահայաց է ուղղահայաց դեպի օրինակելի ինքնաթիռը:

Cycloton- ի գաղափարը շատ պարզ է: Երկու կիսաշրջանաձեւ խոռոչի էլեկտրոդների միջեւ, այսպես: ԴուանգներԿիրառվում է այլընտրանքային էլեկտրական լարման: Դուադիրները տեղադրվում են էլեկտրամագնիսների բեւեռների միջեւ, ստեղծելով մագնիսական դաշտ: Մագնիսական դաշտում շրջանակի շուրջ պտտվող մասնիկը արագացնում է էլեկտրական դաշտի յուրաքանչյուր շրջադարձը հետի մեջ ընկած հատվածում: Դրա համար անհրաժեշտ է, որ Duhans- ի բեւեռականության փոփոխությունների հաճախությունը հավասար էր մասնիկների շրջանառության հաճախականությանը: Այլ կերպ ասած, ցիկլոտոնը Ռեզոնանսային արագացուցիչ, Հասկանալի է, որ էներգիայի աճը, յուրաքանչյուր հերթին, մասնիկների հետագծի շառավիղը կբարձրանա այնքան ժամանակ, քանի դեռ այն դուրս չի գալիս:

Cyclotron- ը ցիկլային արագացուցիչներից առաջինն է: Առաջին անգամ մշակվեց եւ կառուցվեց Լոուրենսում, որի համար նա տարվա ընթացքում պարգեւատրվեց Նոբելյան մրցանակ: Մինչ այժմ ցիկլոտրոնները օգտագործվում են ծանր մասնիկները համեմատաբար փոքր էներգիաներին արագացնելու համար, մինչեւ 50 MEV / միջուկ:

Դավաճան

Այլ անուն, ինդուկցիոն արագացուցիչ: Cyclic արագացուցիչը, որում մասնիկների արագացումը իրականացվում է Vortex էլեկտրական դաշտով, որը պայմանավորված է ճառագայթների ուղեծրով ծածկված մագնիսական հոսքի փոփոխությամբ: Քանի որ պտույտի էլեկտրական դաշտ ստեղծելու համար անհրաժեշտ է փոխել միջուկի մագնիսական դաշտը, եւ ոչ վերին կառավարման մեքենաներում մագնիսական դաշտերը սովորաբար սահմանափակվում են երկաթյա հագեցվածության հետեւանքներով, կա 20 կգ քաշային կարգի վրա սահմանափակում առավելագույն դետատրոն էներգիայի վերեւում: Betatrons- ը հիմնականում օգտագործվում է էլեկտրոններ արագացնելու համար 10-100 MEV- ի էներգիաները (առավելագույնը ձեռք բերված 300 MEV էներգետիկ դավաճրոնում):

Առաջին անգամ Բեթատրոնը մշակվել եւ ստեղծվել է Վիդերո, որը, սակայն, նա չկարողացավ առաջադրվել: Առաջին հուսալիորեն աշխատող Betatron- ը ստեղծվել է միայն D. V. Kerst- ի կողմից `GG- ն: ԱՄՆ-ում:

Միկրո

Հիմնական հոդված: Միկրո

Այն արագացուցիչ է, փոփոխական բազմապատկիչությամբ: Ռեզոնանսային ցիկլային արագացուցիչը կայուն է որպես ցիկլոտոնի առաջատար մագնիսական դաշտ եւ արագացման լարման հաճախականություն: MicroTron- ի գաղափարը մասնիկների շրջանառության բարձրացումն է, յուրաքանչյուր հերթի արագացումից, արագացման լարման տատանումների բազմակի ժամանակահատվածը:

Phazotron (Sync Cyclotron)

Cyclotron- ի հիմնարար տարբերությունը էլեկտրական դաշտի հաճախականությունն է արագացման գործընթացում: Սա թույլ է տալիս, որ ավտոմատ կերպով բարձրացրեք արագացնող իոնների առավելագույն էներգիան ցիկլոտրոնի սահմանային արժեքի համեմատ: Էներգիան ֆազոտրոնում հասնում է 600-700 MEV- ի:

Synchrophasotron

Ցիկլային արագացուցիչ, մշտական \u200b\u200bհավասարակշռության ուղեծրի երկարությամբ: Որպեսզի արագացման գործընթացը մնա նույն ուղեծրով, այն փոխում է ինչպես առաջատար մագնիսական դաշտը, այնպես էլ արագացնող էլեկտրական դաշտի հաճախականությունը: Ժամանակակից ցիկլային արագացուցիչների մեծ մասը ուժեղ կենտրոնացած սինխրոֆասոտրոնն է: Արագացման գործընթացում ուլտրարելատիվիստական \u200b\u200bէլեկտրոնների համար շրջանառության հաճախությունը գործնականում չի փոխվում, եւ օգտագործվում են սինխրոններ:

Սինխրոն

C իկլային արագացուցիչ, մշտական \u200b\u200bուղեծրի երկարությամբ եւ արագացնող էլեկտրական դաշտի անընդհատ հաճախականությամբ, բայց փոփոխվող առաջատար մագնիսական դաշտ:

Լազերային անվճար էլեկտրոնների (LSE)

Հիմնական հոդված: Լազերային անվճար էլեկտրոնների վրա

Համակենտրոն ռենտգեն ճառագայթների մասնագիտացված աղբյուր:

Գծային արագացուցիչ

Նաեւ հաճախ կոչվում է Linak (կտրված գծային արագացուցիչից): Արագացուցիչ, որում մասնիկները մեկ անգամ են թռչում: Գծային արագացուցիչները առավել հաճախ օգտագործվում են էլեկտրոնային հրացանի կամ իոնի աղբյուրից ստացված մասնիկների առաջնային արագացման համար: Այնուամենայնիվ, լիարժեք էներգիայի համար գծային բախման գաղափարը նույնպես նոր չէ: Լինակովի հիմնական առավելությունը Ուլտրամային արտանետումներ ձեռք բերելու հնարավորությունն է եւ ճառագայթման վրա էներգիայի կորուստների բացակայությունը, որոնք աճում են չորրորդ աստիճանի (!) Էներգիայի մասնիկների համամասնությամբ:

Հեծանվորդ

Նա արագացուցիչ է առաջիկա ճառագայթների վրա: Զուտ փորձարարական պարամետրեր, որի նպատակը բարձր էներգիաների մասնիկների բախման գործընթացներն ուսումնասիրելն է:

Դիմում

• Ստերիլիզացում (սննդի ստերիլիզացման, բժշկական գործիքների համար):
• Բժշկություն (քաղցկեղի բուժում, ռադիոյի ախտորոշում):
• Կիսահաղորդչային սարքերի արտադրություն (ներարկման ներարկում):
• Ճառագայթային դեֆեկտոսկոպիա:
• Պոլիմերների ճառագայթման հատում:
• Flue գազերի եւ կեղտաջրերի ճառագայթման մաքրում:

տես նաեւ

• Դետեկտորի մասնիկներ

Հղումներ

• Kolomna D.D., Lebedev A. N. Cyclic արագացուցիչների տեսություն: Մ. Fizmatgiz, 1962 թ.
• A.Chao, M.Tigner, արագացուցիչի ֆիզիկայի եւ ճարտարագիտության ձեռնարկ, 1999 թ.
• B.S. Իշխանով, I.M. Կապիտոնով, Է.Է. Կաբին, փորձ (վեբ հրատարակություն)
• Պատմություն, դասակարգում, շահագործման սկզբունք, ժամանակակից արագացուցիչների հիմնական տեսակներ

Վիքիմեդիա հիմնադրամ: 2010 թ.

• Helder վիճակը
• Տարրական մասնիկների արագացուցիչ

Դիտեք, թե որն է «լիցքավորված մասնիկների արագացուցիչները» այլ բառարաններում.

Լիցքավորված մասնիկների արագացուցիչներ - Տեղադրումներ, որոնք սպասարկում են գանձումը արագացնելու համար: Մասնիկներ մինչեւ բարձր էներգիաներ: Սովորական ձեւակերպմամբ, արագացուցիչներով (U.) NAZ: Տեղադրումներ, որոնք նախատեսված են մասնիկներ արագացնելու համար էներգիաներն ավելի շատ MEV: Գրառման մեջ, Protons Tewatron- ը հասավ 940 էներգիայի ... ... Ֆիզիկական հանրագիտարան

Լիցքավորված մասնիկների արագացուցիչներ - Լիցքավորված մասնիկների (էլեկտրոնների, պրոտոնների, ատոմային միջուկների, իոնների) պատրաստման սարքեր մեծ էներգիաների մեծ էներգիաների համար: Արագացումն իրականացվում է էլեկտրական դաշտի միջոցով, որն ունակ է էլեկտրական լիցքավորմամբ մասնիկների էներգիան փոխելու համար: Մագնիսական ... ... Մեծ սովետական \u200b\u200bհանրագիտարան

Լիցքավորված մասնիկների արագացուցիչներ - Տեղադրում ստանալու համար: Էլեկտրոնների ճառագայթներ, պրոտոններ, ալֆա մասնիկներ կամ իոններ, հարյուրավոր CEV- ից հարյուրավոր GEV: U. հ. Արագացված լիցքավորում: Մասնիկները մեծացնում են իրենց էներգիան `էլեկտրական շարժվելով: Դաշտ (վիճակագրություն, որը պայմանավորված է կամ ... ... Big հանրագիտարանային պոլիտեխնիկ բառարան

ԳՕՍՏ 22491-87` լիցքավորված մասնիկների արագացուցիչներ: Տերմիններ եւ սահմանումներ - Terminology ԳՕՍՏ 22491 87: Լիցքավորված մասնիկների արագացուցիչներ: Բնօրինակ փաստաթղթերի պայմաններն ու սահմանումները.

ԳՕՍՏ 4.477-87. Ապրանքի որակի ցուցանիշների համակարգ: Արդյունաբերական օգտագործման լիցքավորված մասնիկների արագացուցիչներ: Ind ուցանիշների անվանակարգում - Terminology ԳՕՍՏ 4.477 87. Ապրանքի որակի ցուցանիշների համակարգ: Արդյունաբերական օգտագործման լիցքավորված մասնիկների արագացուցիչներ: Indic ուցանիշների անվանակարգի սկզբնական փաստաթուղթ. 3. Արագացուցիչի խմբից ընտրված հիմնական նմուշային արագացուցիչը, առավելագույնը ... Բառարան բառարանի կարգավորող եւ տեխնիկական փաստաթղթերի պայմանները

Լիցքավորված մասնիկների արագացուցիչ - Fermilab, ԱՄՆ արագացուցիչի կենտրոնի դիտում: Tevatron (ռինգ ֆոնին) եւ օղակաձեւ ներարկիչ լիցքավորված մասնիկների արագացուցիչ սարքի դասարան `գանձվող մասնիկներ (տարրական ... Վիքիպեդիա)

Արագացուցիչ (լիցքավորված մասնիկներ) - Էլեկտրոֆիզիկական սարք, որը նախատեսված է լիցքավորված մասնիկների կինետիկ էներգիան մեծացնելու համար: Նկատի ունեցեք, որ սովորական է, որ արագացուցիչներով, մասնիկների էներգիան մեծանում է ավելի քան 0,1 մետրով: [ԳՕՍՏ Ռ 52103 2003] Թեմաներ Արագացուցիչներ գանձվում են ... ...

Խմբի նվագարկիչ լիցքավորված մասնիկներ - մի սարք, որն իրականացնում է լիցքավորված մասնիկների փուլային խմբավորում: [ԳՕՍՏ Ռ 52103 2003] Թեմաներ, որոնք լիցքավորվում են մասնիկների պղնձի լիցքավորված մասնիկներ ... Տեխնիկական թարգմանիչների տեղեկատու