| |
Ускорители линейные - ускорители заряженных частиц, в которых частицы движутся по прямолинейной траектории.
Главное преимущество линейных ускорителей заключается в простоте ввода и вывода частиц, что позволяет использовать источник и инжектор, дающие на входном конце ускорителя интенсивный пучок с малым диаметром и небольшим энергетическим разбросом. Получаемый на выходном конце пучок ускоренных частиц по энергетической определенности и плотности намного превосходит пучки, выводимые из циклических ускорителей. Другим преимуществом является отсутствие радиационных потерь при ускорении электронов до высоких энергий, тогда как в синхротронах они становятся доминирующим фактором.
В высоковольтных ускорителях используется электростатическое поле, созданное большой разностью потенциалов между электродами ускоряющего промежутка К этому типу относятся электростатические генераторы Ван-де-Граафа, каскадные, импульсные, с повышающим трансформатором и др.
Линейный резонансный ускоритель Видерое представляет собой вакуумированную ускорительную камеру, вдоль оси которой располагаются цилиндрические полые электроды. Нечетные электроды соединены с одним полюсом высокочастотного генератора, четные электроды - с другим. Размеры электродов, зазоры между ними и частота высокочастотного генератора подобраны таким образом, что частицы на любом участке между соседними электродами оказываются в ускоряющем электрическом поле. В резонансном ускорителе Альвареца ускорительными элементами являются цилиндрические резонаторы, вдоль которых по оси расположены трубки дрейфа.
В ускорителях с бегущей волной в ускорительной камере возбуждается высокочастотное электрическое поле бегущей волны, скорость распространения которой в каждой точке пути равна скорости частицы. Если электрическое поле волны имеет компоненту в направлении движения, частицы будут получать или терять энергию в зависимости от их мгновенного положения относительно гребня волны.
К ускорителям бегущей волны относятся получившие в последние годы широкое распространение кильватерные ускорители. Принцип их действия заключается в ускорении заряженных частиц в кильватерных полях, возбуждаемых интенсивными электронными сгустками в различных средах: периодически диафрагмированной структуре, плазме, диэлектрическом волноводе.
Кильватерное ускорение предполагает систему передачи энергии от сильноточного электронного сгустка к слаботочному сгустку высоких энергий. Сильноточные электронные сгустки малых энергий возбуждают в волноводной среде черенковскую электромагнитную волну с продольной компонентой электрического поля до 100 МВ/м, которая используется для ускорения последующего слаботочного сгустка.
Литература:
1. Ускорители. Сборник статей/Пер. с англ. и нем. под ред. Б.Н. Яблокова. М.: Госатомиздат, 1962, с. 558;
2. Ю.А. Быстров, С.А. Иванов. Ускорительная техника и рентгеновские приборы. - М.: "Высшая школа", 1983;
3. Я.Б. Файнберг. Плазменная электроника и новые методы ускорения заряженных частиц // Физика плазмы, 1994, т. 20, вып. 7, 8, с. 613 - 619;
4. Experimental Demonstration of Wake-Field Effects in Dielectric Structures/Gai W. et al.//Phys. Rev. Lett., 1988, v. 61, No. 24, p. 2756-2758.
|
|
