acceleratori de particule - studopediya

acceleratori de particule încărcate sunt dispozitive în care sunt create acțiunea câmpurilor electrice și magnetice și gestionate de fascicule de particule incarcate (electroni, protoni, mezoni și t. D.) de energie înaltă.

Acceleratorii sunt împărțite în continuu (unul fascicul uniform în timp) și pulsul (din care sunt emise particule de porțiuni - impulsuri). Forma traiectoriei și mecanismul de acceleratoare de accelerare de particule sunt divizate în liniare (traiectorii sunt linii aproape drepte), ciclice și inducție (traiectorii sunt cercuri sau spirale).

1. accelerator liniar. Accelerația se realizează prin câmpul electrostatic (de exemplu, un generator Van de Graaff). Particulele sunt accelerate la.

2. Acceleratorul de rezonanță liniară. Accelerația este realizată de un câmp electric alternativ de frecvență cu microunde, schimbarea sincron cu mișcarea particulei. Protonii sunt accelerate la. electroni - up.

3. ciclotron - ciclic rezonanței accelerator particule grele (protoni, ioni).

Între polii electromagnetul este plasat o cameră de vid puternic, care conține doi electrozi (1 și 2) ca și cilindri semi cave din metal sau Dees. Prin Dees un câmp electric alternativ. Câmpul magnetic produs de un electromagnet, și uniform perpendicular pe planul Dees.

Particulele încărcate sunt introduse în centrul diferenței dintre Dees.

Pentru accelerarea continuă a particulelor într-un ciclotron este necesară efectuarea condiției sincronism ( „rezonanță“ condiție) - perioade de rotație de particule într-un câmp magnetic și oscilațiile câmpului electric trebuie să fie egale. Particula se va deplasa de-a lungul unei spirale de derulare, obtinerea pe fiecare trecere prin energia decalaj mai mult. La ultimul rând a fasciculului de particule de câmpul electric deflector este derivat din ciclotron.

Ciclotroni permit să accelereze protonii la energii.

Lor accelerat în ciclotron este limitată la o viteză relativistic cu o creștere a greutății, ceea ce duce la creșterea perioadei de tratament și sincronism este perturbată. Prin urmare, ciclotronică total inaplicabile pentru a accelera electroni.

În 1944, fizicianul sovietic VI Veksler și în 1945 fizicianul american E. McMillan principiu de stabilitate de fază oferit. Ideea sa este că, pentru a compensa perioada de rotație a crescut de particule care duce la perturbarea sincronism, schimbarea fie frecvența de accelerare câmpurile de inducție electric sau magnetic, sau ambele. Principiul de stabilitate fază este utilizat în sincrociclotron, sincrotron și sincrotron.

4. Fazotron (sincrociclotron) - rezonanță accelerator grele particule încărcate ciclice (protoni, ioni, # 945; particule), în care câmpul magnetic de control este constantă, iar frecvența câmpului electric de accelerare se schimbă încet cu perioada. Particulele sunt accelerate la energii.

5. sincrotron - ciclic rezonanta accelerator electroni ultra, în care câmpul magnetic controlează variază în funcție de timp, iar frecvența câmpului electric de accelerare este constant. Electronii sunt accelerate în sincrotron 5 - 10 GeV.

6. Synchrophasotron - particule .. O ciclică grea de rezonanță accelerator încărcate (protoni, ioni), în care proprietățile combinate ale sincrociclotronul și sincrotron, adică câmpul magnetic controlează și frecvența câmpului electric de accelerare este schimbat simultan în timp, astfel încât raza particulelor orbita de echilibru a rămas constantă. Protonii din sincrotron proton accelerat la o energie de 500 GeV.

7. betatron - ciclic accelerator de inducție de electroni, în care accelerația este realizată printr-un câmp electric vortex indus de câmpul magnetic alternativ, care deține electronii într-o orbită circulară. Electronii din betatron sunt accelerate la energii de 100 eV.