Фазотрон

Для получения частиц с большей энергией используют фазотроны — ускорители, в которых постоянное магнитное поле сочетается с электрическим полем переменной частоты. Это позволяет в процессе ускорения синхронно увеличивать период ускоряющего поля. На фазотронах можно получать частицы с энергией до нескольких сотен мегаэлектронвольт. [c.80]

Суш ественно новый этап в развитии наших представлений об атомных ядрах и элементарных частицах начался с постройкой гигантских ускорителей заряженных частиц — фазотронов (синхроциклотронов) и синхрофазотронов. Первый из них был построен в 1947 г. в г. Беркли в США. Второй, более мощный, ускоритель [c.23]

Для активации элементов применяют бомбардировку их частицами большой энергии протонами, дейтронами, а-частицами или нейтронами. В качестве источников протонов, дейтронов с большими энергиями применяют различные ускорители заряженных частиц—циклотроны, фазотроны и другие. Помещая в мишень такого прибора исследуемый объект, через определенное время получают активированный материал. Для получения потока нейтронов для активации применяют полоний-бериллиевый источник нейтронов. Активность материала зависит от времени облучения и должна быть при выполнении определения строго стандартизирована. [c.520]

Таблица 18.2.13. Возможности получения некоторых радионуклидов на ускорителях ОИЯИ (Дубна) циклотрон У-200 ( Не, 36 МэВ, 100 мкА с1, 18 МэВ, 100 мкА многозарядные ионы М, 0, Ке и др.), микротрон МТ-25 (е , 25 МэВ, 25 мкА), фазотрон (протоны, 20-660 МэВ, 8 мкА — внутренний пучок, 2 мкА — выведенный пучок)

Чтобы использовать протоны, дейтроны, электроны и другие частицы в качестве снарядов, необходимо увеличить энергию этих частиц до нескольких Мэе (от 1 до 800). Это достигается многократным ускорением частиц во внешнем электромагнитном поле в особых приборах линейные ускорители, синхротроны, фазотроны, циклотроны, бетатроны, синхрофазотроны и др. В настоящее время действуют и сооружаются мощные синхротроны, ускоряющие протоны до 28—70 Гэв (СССР, США, Швейцария). [c.46]

Существование затухающих колебаний фазы нерезонансных частиц — важнейшее свойство фазотрона (ускорителя, в котором используется модуляция частоты электрического поля), синхротрона и ряда других ускорителей, предложенных В. И. Векслером. Многие поступающие из ионного источника в ускоритель частицы автоматически исправляют свою входную фазу так, чтобы она соответствовала синхронизму процесса ускорения. В. И. Векслер назвал это свойство резонансных ускорителей автофазировкой. Именно оно позволяет получать в ускорителях с переменным электрическим или магнитным полями (синхротроны) на выходе пучки ионов с интенсивностью, не равной нулю. [c.144]

Отметим, что циклотроны с модулированной частотой могут работать при сравнительно низких напряжениях на дуантах. У шестиметрового советского синхроциклотрона (фазотрона) напряжение на дуантах равно 15 Кв при энергии протонов на [c.144]

В первых опытах а-частицы с энергией в 380 Мэе бомбардировали мишени из углерода, бериллия, меди и урана возникающие при этом 1В мишени мезоны отклонялись магнитным полем фазотрона и попадали на фотографическую пластинку. л +-Мезо-ны (пионы) с энергией в 10 Мэе при регистрации их фотографическим методом проходят в фотослое путь около 2500 микрон. я+-Мезоны — частицы, сильно взаимодействующие с ядрами однако положительные мезоны отталкиваются ядрами и поэтому обычно я+-мезон проходит свой путь, не поглощаясь ядрами фотоэмульсии. В конце их пути виден распад я+-мезонов на д+-мезоны (мюоны), масса которых меньше массы я+-мезонов и нейтрино V [c.211]

ЧТО нарушает условия резонанса. Сохранить эти условия оказалось возможным путем использования принципа синхротрона (В. И. Векслер, 1945 г.), т. е. ускорителя, учитывающего изменение массы частиц. Такой учет осуществляется путем соответствующего изменения либо частоты переменного электрического поля, либо напряженности магнитного, либо того и другого вместе. Различные варианты синхротронов носят названия синхроциклотронов, фазотронов, синхрофазотронов и т. д. Общий вид ускорителя положительно заряженных частиц показан на рис. 228. Для разгона до определенных заданных скоростей электронов сконструирован аналогичный в принципе аппарат —т. н. бетатрон. [c.448]

Оставляя без рассмотрения схему устройства этих установок, действие которых основано на ускорении частиц приложением мощных электрических и магнитных полей, отметим только, что создание все новых и новых типов их вызывалось необходимостью не довольствоваться достигнутыми ускорениями, а стремиться к получению еще больших. Если электростатические генераторы позволяли ускорять частицы до 2,5 Mev, то у с к о-рители переменным электрическим полем и их разновидность — циклотроны, применяемые для ускорения лишь тяжелых частиц (а, (1), позволили ускорять их до 300 Mev. Бетатроны, рассчитанные на ускорение легких частиц (электронов), позволяют сообщать им энергию до 100 Меи. Это — наиболее компактные и дешевые из имеющихся установок. Синхротрон, идея которого принадлежит В. И Векслеру (СССР), позволяет доводить энергии любых частиц до 300 Меи. В этом приборе электрон ускоряется сначала, как в бетатроне, ускоряющим магнитным полем, далее, как в циклотроне, переменным электрическим полем, то есть совмещаются свойства того и другого. Векслером же предложена и идея фазотрона (усовершенствованного циклотрона), позволяющего еще более повысить энергию [c.178]

Один из крупнейших в мире усовершенствованных цикло-трс/юв находится в СССР (см. Правда от 29/УП1 1955 г.). ота установка позволяет ускорять, например, протоны до энергии в 700 Меи. В СССР строится и крупнейший в мире усовершенствованный фазотрон (синхрофазотрон), который позволит доводить энергию протонов до 10 000 Меи ( ). Установки подобной мощности позволят ставить изучение самых широких проблем современной ядерной физики. [c.178]

Фазотроны (синхроциклотроны) шля космотроны (буквально—разгоняющие до энергии космических лучей). Применяются для ускорения тяжелых частиц (протонов, дейтеронов, я-частнц). В них осуществ.лен принцип автофазировки период изменения ускоряющего электрического поля меняется в такт (синхронно) с увеличением массы частиц, зависящим от увеличения скорости их. Первый советский фазотрон Академии наук СССР, построенный в 1949 г., сообщал протонам энергию до 680 Меу. [c.181]

Дежнев А. К. и др. Электронный кольцевой фазотрон ФИАН. Вакуумная камера и аппаратура для индикации пучка, Приборы и техника эксперимента , X 5, 98 (1967). [c.272]

Частицы с высокой энергией получают в специальных установках—ускорителях заряженных частиц циклотронах, синхротронах, фазотронах, синхрофазотронах и др. В этих установках частицы подвергаются комбинированному воздействию электрического и магнитного полей, разгоняются до высоких энергий, после чего направляются по заданному направлению. Основной рабочей частью циклотрона (рис. 115 и 116) является камера — металлическая коробка, состоящая из двух половин, так называемых дуантов. Дуанты соединены с генератором переменного тока, создающим разность потенциалов между ними. Камера циклотрона помещается в магнитное поле. Поток заряженных частиц, [c.473]

Циклотрон — ускоритель заряженных частиц протонов, дейтронов, тритонов и а-частиц. Частицы разгоняются в электрическом поле до такой скорости, что они могут преодолеть силы отталкивания ядра- мишени . Для той же цели применяются линейные и циклические ускорители. К различным вариантам циклических ускорителей относятся циклотрон, бетатрон, синхротрон, фазотрон и синхроциклотрон. Атомный котел, или атомный реактор, может служить для использования атомной энергии в мирных целях. С его помощью были получены многие радиоизотопы и трансурановые элементы. Выделяющееся при делении ядер тепло используют для превращения воды в пар, который приводит в действие турбины. Таким образом, на атомной энергии могут работать силовые установки, подводные лодки и т. д. В ядерных реакто- 143 [c.143]

Сиборг С сотр. [400], а затем другие авторы.[401, 402, 403] применили для деления дейтероны в 190 Мэв и -частицы в 380 Мэв из фазотрона в Беркли. При помощи фазотрона Института ядерной физики АН СССР А. П. Виноградов, И. П. Алимарин с сотр. [404[, Б. В. Курчатов с сотр. [405], [c.176]

Синхронизацию частиц можно достигнуть несколькими способами. Проще всего было бы увеличивать силу магнитного поля от центра сердечника к периферии. Тогда запаздывание частиц, вызванное увеличением массы со скоростью, компенсировалось бы увеличением скорости с силой поля. Этот способ, однако, на практике соверщенно неприменим, так как для стабильности оборотов частиц в коробке, наоборот, нужно, чтобы магнитное поле немного уменьшалось от центра к периферии. Практическое решение задачи автофазировки достигается медленным (по сравнению с периодом ускоряющего поля) периодическим изменением силы электрического или магнитного поля. Оба способа были применены первый в фазотроне и второй в синхрофазотроне. Рассмотрим кратко принцип действия обоих приборов. [c.186]

Вес магнита в фазотроне растет пропорционально кубу энергии, до которой нужно ускорить частицы. Поэтому для получения частиц с энергией выше 1 Бэв фазотрон практически непригоден. [c.186]

Движение всех частиц по одному радиусу при сохранении автофазировки создает огромные преимущества, так как при этом сплошная коробка может быть заменена кольцевой, помещенной в зазоре башмаков также кольцевого электромагнита. Замена сплошного магнита кольцевым очень сильно уменьшает вес электромагнита и необходимую для его питания мощность тока. Таким образом, в синхрофазотроне устраняется основное затруднение, препятствующее увеличению энергии частиц в фазотронах. Поэтому, хотя синхрофазотрон требует очень тщательного конструктивного выполнения и такого же соблюдения режима работы, он сейчас служит основным прибором для получения сверхбыстрых тяжелых частиц. Для того чтобы в нем все частицы удерживались на том же радиусе, они должны быть предварительно ускорены. Это достигается применением линейных ускорителей. [c.187]

Ядерные реакции с нейтронами осуществляются наиболее просто в ядерных реакторах, внутри которых поток нейтронов очень велик. Ядерные же реакции с заряженными частицами проводятся при помощи сложных установок, носящих название ускорителей частиц. Чтобы заряженная частица (протон, дейтрон, а-частица) могла проникнуть в ядро, она должна обладать большой энергией. Для придания заряженной частице большой скорости частицу нужно разогнать в электрическом поле. Аппаратами для ускорения частиц являются циклотроны, синхротроны, фазотроны и синхрофазотроны. [c.245]

Наибольшие энергии частиц в ускорителе типа фазотрона достигнуты на синхроциклотроне Объединенного института ядерных исследований. На этой установке протоны ускоряются до энергии 680 миллионов электрон-вольт. Общий вид этой установки показан на рис. 96. [c.246]

Новый ускоритель синхротрон фазотрон и синхрофазотрон) был 1тредложен В. Векслером в СССР в 1945 г. и несколькими месяцами позже независимо Э. Макмилланом в Калхгфорнийском университете. В настоящее время строится целый ряд синхротронов, и ио предварительным расчетам они должны давать частицы с энергиями от 1 до 6 млрд. эв. Такие ускорители получили название беватронов, от первых букв следующих слов биллион электрон-вольт . [c.545]

Так как осуществление и тип ядерной реакции зависит от величины энергии выпущенного в мишень снаряда (с увеличением его энергии возрастает число эффективных попаданий в ядро), то возникла неотложная и первостепенная по важности задача создать специальные установки для ускорения применяемых снаря-д о в как тяжелых (а, а ), так и легких (р, п, ё). Из этих установок наибольшее применение получили электростатические генераторы, ускорители переменным электрическим полем, циклотроны, бетатроны, синхротроны и, наконец, фазотроны. [c.178]

Как впервые было показано В. И. Векслером [83], это ограничение может быть устранено двумя способами периодическим непрерывным модулированием частоты генератора или таким же изменением напряженности магнитного поля. Этот принцип был с успехом применен в циклотронах. Приборы с модуляцией частот называются синхротронами, а с переменным магнитным полем — фазотронами или синхроциклотронами [84]. Самый крупный из описанных в литературе — Калифорнийский фазотрон [85], с диаметром полюсов электромагнита в 430 см, был первоначально построен, как обыкновенный циклотрон. После переоборудования в фазотрон он дает дейтероны в 200 MeV при поле в 15000 эрст. [c.128]

В фазотроне (который также называют синхроциклотроном) автофазировка достигается изменением с периодом порядка 100 циклов в минуту напряжения переменного электрического ускоряющего поля. За время одного циклачастица успевает обернуться нужное число раз, набрать предельную энергию и попасть на мишень. При обратном спадании силы поля ускорения не происходит, так что прибор работает не непрерывно, как циклотрон, а пульсирующими толчками. В настоящее время имеется в действии около десятка фазотронов. Самый крупный построен в Институте ядерных проблем АН СССР под руководством Д. В. Ефремова, М. Г. Мещерякова и А. Л. Минца. Его магнит весит 7000 тонн и имеет сердечник диаметром [c.186]

До постройки этого прибора самым крупным был фазотрон Калифорнийского университета, переделанный из циклотрона. Он имеет магнит в 4300 тонн с диаметром сердечников 4,7 м и дает протоны в 350 Мэв при токе 0,7 микроамцера [c.186]

Бетатрон можно рассматривать, как обыкновенный витковый трансформатор, вторичной обмоткой которого служит поток электронов. Первичная обмотка имеет кольцевой сердечник, на который навита проволока. Он помещен в эвакуированной коробке, в которую впускают электроны, предварительно ускоренные до нескольких десятков киловольт. Если первичная обмотка питается переменным током, то электроны описывают вокруг нее спиральную траекторию, обвивающую кольцо. При этом они постепенно ускоряются. Принцип бетатрона был предложен в 1928 г. Видероэ, но лишь в 1941 г. этот прибор был построен Керстом. Бетатрон, как и фазотрон или синхрофазотрон, работает ритмическими толчками, так как ускорение электронов происходит лишь на протяжении /4 периода тока, питающего магнит. Ускорение электронов в бетатроне не ограничено осложнениями, связанными с релятивистским изменением массы, но получение очень быстрых электронов в этом приборе все же недостижимо из-за радиационных потерь. Ускоряясь в поле магнита, электрон теряет часть энергии в виде электромагнитного излучения. Компенсация этих потерь требует увеличения [c.187]

Область использования циклотрона и бетатрона ограг1ичена быстрым возрастанием массы частиц при их очень больших скоростях (рис. ХУ1-30), что нарущает условия резонанса. Сохранить эти условия можно путем использования принципа синхротрона, т. е. ускорителя, учитывающего изменение массы частиц. Такой учет осуществляется путем соответствующего изменения либо частоты переменного электрического поля, либо напряженности магнитного, либо и того и другого вместе. Различные варианты синхротронов носят названия синхроциклотронов, фазотронов, синхрофазотронов и т. д. При помощи этих ускорителей могут быть получены частицы с энергиями порядка десятков тысяч мэв. Так, серпуховской синхротрон позволяет доводить энергию протонов до 76 млрд. эв (76 Гэв). [c.564]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология