| |
Ускорители - специальные устройства для получения заряженных частиц высокой энергии. Ускорители используются для фундаментальных исследований материи, применяются также в промышленности, сельском хозяйстве и медицине. Условно, все ускорители можно классифицировать по траектории движения частиц: циклические ускорители, в которых ускоряемые частицы движутся по круговой орбите, и линейные ускорители, в которых частицы движутся по прямолинейной траектории.
В циклических ускорителях используется магнитное поле, которое заставляет частицы двигаться по круговой орбите, а ускоряющее электрическое поле сообщает частицам приращение скорости. В циклотронах источник тяжёлых частиц (протоны, нейтроны, ионы и т.д.) находится в центре, откуда они движутся по спиральной орбите с возрастающей скоростью. В синхротронах предварительно ускоренные тяжёлые частицы вводятся по касательной к орбите в тороидальную камеру. Бетатроны используются для ускорения электронов вихревым электрическим полем. В синхрофазотронах используют монотонно изменяющуюся частоту ускоряющего напряжения. Циклические ускорители, в которых сталкиваются летящие навстречу друг другу пучки, называются накопительными кольцами.
Среди линейных ускорителей выделяют высоковольтные ускорители, основанные на создании электростатического поля большой разностью потенциалов между электродами ускоряющего промежутка (электростатические генераторы Ван-де-Граафа и др.). В резонансных ускорителях частица проходит через последовательность промежутков синхронно с приложенным к ним относительно небольшим переменным электрическим полем. В ускорителях с бегущей волной в ускорительной камере возбуждается высокочастотное электрическое поле бегущей волны. К этому типу ускорителей относятся перспективные кильватерные ускорители, принцип действия которых заключается в ускорении заряженных частиц в полях, возбуждаемых интенсивными релятивистскими сгустками в различных средах: периодически диафрагмированной структуре, резонаторе, плазме, диэлектрическом волноводе.
Литература:
1. Ускорители. Сборник статей/Пер. с англ. и нем. под ред. Б. Н. Яблокова. М.: Госатомиздат, 1962, с. 558.
2. Быстров Ю. А., Иванов С. А. Ускорительная техника и рентгеновские приборы. - М.: "Высшая школа", 1983.
3. Комар Е. Г. Основы ускорительной техники - М. Атомиздат, 1975.
4. Файнберг Я. Б. Плазменная электроника и новые методы ускорения заряженных частиц.//Физика плазмы, 1994, т. 20, вып. 7, 8, с. 613 - 619.
5. Experimental Demonstration of Wake-Field Effects in Dielectric Structures/Gai W. et al.//Phys. Rev. Lett., 1988, v. 61, No. 24, p. 2756-2758.
|
|
