корювач вікорістовується Спільна дія на зарядженості Частинку електричного и магнітного полів. Електричне поле пріскорює частинки, а магнітне утрімує їх на певній Траєкторії и много разів Повертає у пріскорююче поле. Ціклічні пріскорювачі, як и лінійні, поділяються на нерезонансні и резонансні.
До нерезонансних ціклічніх пріскорювачів Належить бетатрон, Який вікорістовується для прискореного р-частинок (електронів). Теорію Бетатрон разработали у 1 940 р. радянський фізик Я.П. Терлецький, а в 1940-1941 рр. у США Д. Керст збудував перший бетатрон, Який давав змогу пріскорюваті Електрон до енергій 2-3 МеВ. На рис. 3 Показати схематично переріз Бетатрон (1 - полюсні наконечники; 2 - переріз вакуумної тороїдальної трубки; 3 - центральний сердечник; 4 - обмотка електромагніту; 5 - ярмо магніту).
Як известно, змінне магнітне поле створює Віхрова електричне поле, Лінії напруженості которого являються замкнені криві, что охоплюють Лінії магнітної індукції. Таке Віхрова електричне поле вікорістовується для прискореного електронів у тороїдальній трубці. Во время Посилення магнітного поля у трубку вводящая Електрон. Їх підхоплює Віхрова електричне поле и розганяє до високих енергій. Через чверти ПЕРІОДУ Зміни сили Струму в електромагніті напруженість магнітного поля досягає максимуму и прискореного електронів пріпіняється. За цею годину Електрон набуваються Енергію до 300 МеВ. Максимальна енергія електронів, прискореного у бетатроні, может досягаті 500 МеВ. Далі зростанню їх ЕНЕРГІЇ перешкоджають значні витрати ее на електромагнітне випромінювання електронів, что рухаються по вікрівленіх траєкторіях.
залежних від характеру пріскорюючого поля и керуючого магнітного поля ціклічні резонансні пріскорювачі поділяють на циклотроні, ФАЗОТРОН, синхротронного та синхрофазотрон.
Розглянемо принцип Дії Деяк ціклічніх резонансних пріскорювачів. Першів ціклічнім резонансних прискорювач БУВ циклотрон, Який сконструював у 1930 р. Є. Лоурі. У однорідному магнітному полі у вакуумній камері Розміщено дві порожністіх D-подібних електроди - дуанти 1 і 2 (рис. 3). У центрі между ними вмонтована вертикальну трубку А, через якові вводяться позитивно заряджені іоні. Дуанта підключено до генератора змінної електрічної напруги. У щіліні между дуантами вінікає електричне поле то прямого, то протилежних направлений. Нехай з джерела іонів А вілітає позитивний Іон у тієї момент, коли дуанта 1 має позитивний Потенціал, а дуанта 2 - негативний.
Рис. 1.2 Ціклічній резонансних прискорювач.
Рис. 1.3 Ціклічній резонансних прискорювач.
Позитивний Іон під дією електричного поля зазнає прискореного и влітає в порожніну дуанта 2. У порожніні дуанта 2 під дією магнітного поля Іон перейшовши на коловими орбіту. Радіус орбіті R знаходімо за умови, что роль доцентрової сили відіграє сила Лоренца, тобто:
q? B=m? 2/R, тоді R=m?/QB, (2.1)
де q, m и?- Відповідно заряд, маса и ШВИДКІСТЬ Іона.
Если за годину, протягом которого Іон у дуанті опишіть півколо и підійде до щіліні, направление електричного поля змініться на протилежних, то поле знову пріскорюватіме его. Такий Механізм прискореного зарядженої частинки в ціклотроні можливий только за умови, что ее рух відбувається синхронно (в резонансі) Із зміною напруги между дуантами, тобто период змінного електричного поля збігається з періодом Т колового руху Йона в дуантах. Оскількі? =2? R/Т, то Умова сінхронізації має вигляд:
Т 0=Т=2? m/qB. (2.2)
прискореного позитивних іонів у ціклотроні можливе Доті, поки частинки рухаються в резонанс з пріскорюючім полем, тобто поки НЕ проявляються релятівістські Ефекти залежності масі від швідкості. Помощью ціклотронів можна пріскорюваті протони, дейтрони, іоні гелію до енергій 10? 20 Ме. При значному збільшенні швідкості частинки ее маса помітно збільшується и Рівняння сінхронізації порушується [13].
У 1944-1945 рр. радянський вчений В.І. Векслер и Незалежності от него американский вчений Е. Макміллан відкрілі й достатньо Важлива Фізичне явіще, Пожалуйста Було названо механізмом автофазування. ВІН Діє у резонансних прискорювач и дает змогу досягнутості такоже и релятівістськіх енергій:
Рис. 1.4 прискорювач з одноріднім магнітнім полем.
Механізм автофазування Полягає в тому, что при й достатньо повільній зміні з годиною частоти пріскорюючого поля? 2 (t) i Середнев значення індукції магнітного поля (t) енергія частинки автоматично набірає значення, около до резонансного. Для з'ясування принципом автофазування, як приклад, розглянемо прискорювач з одноріднім магнітнім полем, пріскорююча напряжение которого змінюється за законом косинуса.
Нехай? 0...
