Лінійний прискорювач – Прискорювачі заряджених частинок

ФІЗИКА

Частина 6 ФІЗИКА АТОМНОГО ЯДРА І ЕЛЕМЕНТАРНИХ ЧАСТИНОК

Розділ 17 ФІЗИКА АТОМНОГО ЯДРА

17.3. Прискорювачі заряджених частинок

Лінійний прискорювач

Збільшення енергії прискорюваних частинок можна досягти застосуванням змінної напруги. Розглянемо лінійний прискорювач змінної напруги, за допомогою якого вперше було реалізовано резонансний метод. Схему такого прискорювача зображено на рис. 17.5. У циліндричній вакуумній трубці встановлено ряд коаксіальних трубчастих електродів 1, 2, 3, 4, 5, на які по відвідних шинах 6 і 7 подається високочастотна змінна напруга. Заряджені частинки, що прискорюються, утворюються в іонізаторі, звідки вони витягуються спеціальним електродом і потрапляють під вплив прискорювального поля. Заряджені частинки, прискорюючись, влітають у трубку 1, яку вони проходять без прискорення за час, протягом якого напруженість електричного поля змінить свій напрям на протилежний, тобто час польоту частинок має дорівнювати половині періоду. Отже, в момент проходження зарядженими частинками проміжку 1-2 напруженість електричного поля буде напрямлена так само, як вона була напрямлена півперіоду тому у проміжку перед першим електродом. Унаслідок цього частинки в проміжку 1-2 рухатимуться прискорено. Цей процес повториться в проміжку 2-3, потім у проміжку 3-4 і т. д. Для того щоб частинка, яка рухається прискорено, попадала весь час у прискорювальне поле, довжина трубчастих електродів збільшена від першого до п’ятого.

Лінійний прискорювач   Прискорювачі заряджених частинок

Рис. 17.5

Таким чином, у лінійному прискорювачі частинки рухаються через прискорювальні проміжки в такт зі зміною в них напряму напруженості електричного поля, тобто існує резонанс між рухом частинок і частотою прискорювального електричного поля. Повна енергія W частинок у такому прискорювачі з n електродами, до яких прикладено змінну різницю потенціалів з амплітудою U0, W = еnU0, де e – заряд частинки. При великому значенні п можна дістати дуже високу енергію частинок при малих значеннях U0.


Лінійний прискорювач – Прискорювачі заряджених частинок - Довідник с фізики