Протонный синхротрон

Для получения очень высоких энергий применяются бетатроны, электронные синхротроны, циклотроны, протонные синхротроны и линейные ускорители тяжелых частиц. [c.272]

Ускорители частиц высоких энергий (протонный синхротрон, протонный линейный ускоритель) для радиационно-химических исследований не применяются, за исключением таких специальных целей, как сравнение радиационных эффектов. Эти источники мало удобны и стоят очень дорого. [c.272]

Ускорители элементарных частиц и термоядерные установки представляют собой примеры крупных и серьезных вакуумных установок. В ускорителях два класса физических явлений ограничивают давление. В циклических ускорителях рассеяние частиц пучка на молекулах остаточного газа приводит к отклонению частиц от центральной траектории и к гибели их на стенках вакуу.мной камеры, т. е. уменьшает интенсивность ускоренного пучка. В протонном синхротроне на 70 Гэв в Серпухове окружность кольца имеет длину [c.143]

Малышев И. Ф. и др. Вакуумная система протонного синхротрона на 7 Гэв. Приборы и техника эксперимента , X 4, 46 (1962). [c.272]

Рис. 100, Вакуумная камера протонного синхротрона Нимрод , изготовленная из эпоксидного стеклопластика

Для протонного синхротрона Сатурн в Сакле (Франция) французские специалисты предложили иной вариант вакуумной камеры с использованием эпоксидного компаунда в качестве заливочной массы, а также применили материалы на основе эпоксидных смол в конструкциях ряда других элементов [29]. [c.153]

В отечественной практике эпоксидные смолы нашли применение в конструкции корректирующих полюсных обмоток первого в Советском Союзе протонного синхротрона с жесткой фокусировкой [40]. Их использовали при изготовлении приспо-соблюдений для измерений магнитного поля ускорителя. При наложении этих обмоток возникли значительные трудности, связанные с ограничением пространства, предназначенного для их размещения между поверхностями полюсов и вакуумной камерой, а также с довольно сложной формой поверхностей полюсов, имеющих двойную кривизну (рис. 102). [c.156]

Литьевые эпоксидные смолы применяли при изготовлении приспособлений для протонного синхротрона, с помощью которых производили измерения магнитного поля ускорителя [35]. На каждом приспособлении крепили пять пермаллоевых датчиков. [c.164]

Леви-Мандель Р. Протонный синхротрон Сатурн в Сакле. Атомная техника за рубежом , 1961, № 2, с. 8—15. [c.180]

Во внутренних пучках синхроциклотронов и протонных синхротронов эффективные потоки частиц через мишени могут намного превышать интенсивности циркулирующих пучков из-за многократного прохождения число прохождений зависит от энергии частиц, характеристик ускорителя, толщины и состава мишени, и поэтому активация фольги-монитора, находящейся в пачке фольг-мишеней, является единственным надежным средством определения эффективного потока частиц через мишень. Облучения в циркулирующих пучках часто имеют большие преимущества как раз потому, что многократное прохождение повышает эффективную интенсивность пучка во много раз по сравнению со значительно легче регистрируемой интенсивностью выведенного пучка. [c.393]

Общие соображения. Плотность частиц, которая может быть инжектирована в магнитное кольцо в течение одного оборота, ограничена рядом факторов. В случае электронных синхротронов ограничением является мощность, необходимая для ускорения частиц до соответствующей энергии инжекции. Например, если в качестве инжектора используется линейный ускоритель, то практический предел порядка 1/4 а за один оборот. Для протонного синхротрона главным ограничением является число протонов, которое может быть получено из источника. При низких энергиях для обоих типов синхротронов пространственный заряд ограничивает ток инжекции. Сила, обусловленная поперечным пространственным зарядом, стремится к нулю, когда скорость частиц приближается к скорости света. [c.200]

В синхротроне ограничение, связанное с пространственным зарядом, обычно не так строго. В электронных синхротронах на большие энергии частицы инжектируются при V с, таким образом, эффекты, обусловленные пространственным зарядом, малы. В протонных синхротронах ускорение в силу некоторых факторов достаточно медленно, что делает терпимыми требования к мощности, потребляемой при ускорении. Не вдаваясь в подробное обсуждение всех возможностей, констатируем, что для обоих типов ускорителей существуют области значений параметров, в которых число частиц, которое может быть ускорено, ограничено числом частиц, которое может быть инжектировано за один оборот. Именно в этих случаях схемы многооборотной инжекции кажутся привлекательными. [c.200]

Для вакуумных систем электрофизических установок характерно применение разнообразных материалов [2]. Вакуумные камеры протонных синхротронов и экспериментальных термоядерных установок выполняются обычно из прецизионных немагнитных сплавов с высоким удельным электросопротивлением. [c.60]

Сфера применения феррнтовых материалов очень широка, а объем ферритовой продукции растет быстрыми темпами. Производство магнитно-мягких ферритов, традиционно использовавшихся в радиотехнике и электронике, в последнее время переживает подлинный бум в связи с развитием цветного телевидения, звуко- и видеозаписи, изготовлением электронных игрушек и созданием гигантских высокомощных протонных синхротронов. Так, например, для ускорителя в Принстоне (США) были изготовлены ферритовые кольца диаметром до полуметра, а весь ускоритель содержал 7 т феррнтовых изделий. Каждый цветной телевизор имеет 2,5 кг феррнтовых деталей, и если учесть, что только в Японии ежегодный выпуск цветных телевизоров составляет 5 млн., то можно понять размах производства магнитномягких ферритов. [c.3]

В последнее десятилетне создать гигантские жест-кофокусирующие ускорители с очень малым сечением камеры. В больших кольцевых ускорителях потребовался вакуум гор. В 1967 г. под г. Серпуховом запущен протонный синхротрон на энергию 76 Г эв г окружностью камеры 1,5 км. В СССР проектируется кибернетический ускоритель на 1000 Гэв с окружностью кольцевой камеры около 17 км и сечением 20x32 мм . [c.9]

Здесь Ск — пропускная способность одного плеча отрезка камеры при Т-образной схеме откачки. Например, для протонного синхротрона на 7 Гэв Института теоретической и экспериментальной физики 1=2,2 м, Ск = 53 л/сек полный поток газа, откачиваемый одним насосом, равен Р = 10 л-мтор сек. [c.149]

В протонном синхротроне на энергию 33 Гэв в Брукхейвеие (США) длина окружности кольцевой камеры составляет 830 м, а эллипс сечения имеет размеры 17,9x8,9 см . Камера состоит из 240 дуговых и прямых отрезков (по числу магнитных блоков), изготовлена из никелевого сплава с удельным сопротивлением, в [c.149]

Протонный синхротрон Института физики высоких энергий в Серпухове является самым крупным действующим ускорителем длина окружности его камеры 1,5 кл . Камера состоит из 120 секций длиной 11 лг, расположенных в зазорах магнитов, и патрубков между блоками магнитов. Камера в сечении имеет форму эллипса размером 115x200 мм, ее стенки из нержавеющей стали толщиной 0,4 мм гофрированы для жесткости с высотой волны 5,8 мм и шагом 10,8 мм. Камера разделена на 19 участков по 6 или 12 секций шиберными затворами. Каждый участок имеет автономную откачку до давления 10-2 — механическим насосом ВН-1МГ до 10 5 тор — вакуумным постом (пароструйный агрегат ВА-05-4, полупроводниковая ловушка ТВЛ-500 механический насос ВН-2 с ловушкой ТВ Л-100) до 10 тор — шестью титановыми насосами НЭМ-300 (рис. 71). [c.150]

Рис. 71. Вакуумная система протонного синхротрона ИФВЭ в г. Серпухове

Рогозинский В. Г. и др. Вакуумная система протонного синхротрона на энергию 70 Г эв. Препринт ИФВЭ СКУ-69-100, Серпухов, 1969. [c.272]

Эпоксидные стеклопластики и покрытия были применены при изготовлении вакуумных камер в протонном синхротроне Нимрод , построенном в лаборатории высоких энергий Резер-фордского национального института в Харуэлле (Англия), а также электронных ускорителях в Лауренсийской радиационной лаборатории (США, штат Калифорния) и в Кембридже (Англия) ([1, 29, 32, 35, 40, 60]. [c.150]

Вакуумная камера этого электротюго синхротрона, также как и в протонном синхротроне Нимрод , состоит из восьми разъемных сегментов, размещается между двумя полюсами магнита и имеет диаметр 2000 мм. Длина каждого сегмента около 790 мм длина дуги около 45°. В поперечном сечении сегмент представляет собой эллипс, но несколько усложненной геометрической формы с максимальными размерами по взаимно перпендикулярным осям 152 и 89 мм. [c.152]

Рас. 8.4. Схематическое изображение бэватроиа — гигантского протонного синхротрона радиационной лаборатории Калифорнийского университета. [c.470]

Нагрудные кассеты с фотопленкой. В почти любом ядернофизическом или радиохимическом учреждении персонал снабжен, как правило, кассетами (в виде нагрудного значка), содержащими фотопленку, которая непрерывно регистрирует общее облучение тела и дает интеграл по некоторому промежутку времени, обычно за неделю. Для целей р- и у-дозиметрии часто используется обыкновенная рентгеновская пленка, применяемая в зубоврачебной технике. Чтобы получить информацию о типе и энергии излучения, на определенных участках пленки размещаются различные фильтры (пластик, алюминиевая или кадмиевая фольга). Проявление, калибровка и расчет дозы производятся согласно указаниям, сопровождающим данный тип пленки. Кассеты можно носить на запястье или даже вмонтировать их в надеваемое на палец кольцо, что позволяет осуществлять более точный контроль облучения руки. Поскольку обычные фотопленки недостаточно хорошо чувствуют поток тепловых нейтронов, изготовляются специальные пленки нормального состава, насыщенные бором. Быстрые нейтроны и излучения очень высоких энергий (от синхроциклотронов, протонных синхротронов и т. д.) также можно мониторировать с помощью ядерных эмульсий — для этого нужно прибегнуть к подсчету треков. [c.165]

Синхротрон оказался первым практическим сооружением для ускорения протонов (или других положительных ионов) до энергий в интервале Бэв. Протонный синхротрон требует для своего сооружения кольцевого магнита, и поэтому его строительство оказывается гораздо более дешевым, чем создание имеющего массивный магнит синхроциклотрона на ту же энергию протонов. Основное отличие протонного и электронного синхротронов состоит в том, что протоны не обладают околосветовыми скоростями до тех пор, пока они не приобретут энергии в миллиарды электронвольт (у = 0,98 с при 3,8 Бэв). Поэтому для сохранения постоянным радиуса орбиты частота обращения протонов на протяжении одного цикла ускорения изменяется в большое число раз (в 12 раз при ускорении от 4 Мэв до предельной скорости). Частота ВЧ-ускоряющего напряжения должна модулироваться во всей этой широкой области в большинстве современных машин это осуществляется электронными методами, а не вращающимся конденсатором, как в циклотронах с частотной модуляцией. [c.365]

Для различного рода экспериментов бывает необходимо иметь выведенный протонный пучок, а также и пучки вторичных частиц, таких, как нейтроны, я-мезоны,, йГ-мезоны и антипротоны, возникающих в мишени, бомбардируемой первичными протонами. На некоторых протонных синхротронах имеются системы вывода пучка, основанные на схеме, разработанной Пиччиони с сотр. [6], которые способны обеспечить вывод до 50% внутреннего пучка. Для этого пучок пропускают сначала через тормозящую мишень, что приводит к уменьшению орбиты настолько, что при следующем обороте протоны проходят через отклоняющий магнит, расположенный на меньшем радиусе в прямолинейной части камеры этот магнит поворачивает пучок на траекторию, которая далее, на некотором расстоянии от него,, выходит из машины. На Космотроне имеется три таких выведенных пучка протонов. Для таких больших ускорителей вообще характерно обилие сложного экспериментального оборудования (отклоняющие, анализирующие и фокусирующие магниты, искровые и пузырьковые камеры, телескопы счетчиков), одновременно устанавливаемого в экспериментальных залах за пределами основной защиты ускорителя. Как сами протонные синхротроны, так и связанные с выведенными пучками устройства требуют мощной защиты [7], что связано с большой проникающей способностью первичных протонов и вторичных частиц. [c.367]

Построенные для ускорения электронов синхротроны с переменным градиентом поля работают в Корнельском университете (1,3 Бэв, Итака, Нью-Йорк), в Кембридже (6 Бэв, Массачузетс), в Лунде (1,2 Бэв, Швеция), в Бонне (0,5 Бэв, ФРГ) и в Токио (1,3 Бэв, Япония) кроме того, близки к завершению ускорители на 6 Бэв в Гамбурге (ФРГ) и Ереване (СССР). Два больших протонных синхротрона с переменным градиентом поля в Женеве (ЦЕРН, Швейцария) и в Брукхэвене (США) ускоряют протоны до энергий 28 и 33 Бэв соответственно. Несмотря на свою, казалось бы, крайнюю сложность, эти машины уже продемонстрировали свою чрезвычайную плодотворность, надежность и многогранность как исследовательского инструмента. В СССР работает протонный синхротрон на 7 Бэв и сооружается машина на 70 Бэв. [c.368]

Заполнение фазового пространства в азимутально-симметричных ускорителях. Здесь рассмотрение будет ограничено поперечным фазовым пространством. Можно считать, что синхротронные колебания, связанные с продольным фазовым пространством, смещают равновесную орбиту и, таким образом, еще больше уменьшают полезную апертуру. При многооборотной инжекции можно предположить, что частота бетатронных колебаний и частота азимутального вращения не кратны одна другой. Таким образом, инжектируемое фазовое пространство в течение нескольких оборотов может пройти мимо инфлектора конечной длины и не задеть его, за это же время равновесная орбита сместится настолько, что эмиттанс пройдет мимо инфлектора. Пример, который будет рассмотрен, заимствован из исследований [32] для 12,5 Гэв протонного синхротрона с нулевым градиентом. Вертикальная фокусировка осуществляется краевым полем магнита, разделенного на квадранты. (Более подробное изложение этого дано в работе [15].) [c.202]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология