Линейные электронные ускорители

Детальное описание устройства линейных электронных ускорителей приведено в ряде работ (см., например, [1- ]). Поэтому здесь будут лишь кратко рассмотрены принцип действия этих машин и их некоторые характеристики 1. [c.66]

В линейных ускорителях частица при ускорении движется по прямой, многократно проходя расположенные друг за другом ускоряющие промежутки с приложенным к ним переменным электрическим напряжением. Преимущественное распространение получили электронные ускорители. Линейные электронные ускорители работают в импульсном режиме с длительностью импульса в несколько микро- или наносекунд. Частота следования импульсов может достигать 500 импульсов/с. [c.169]

Используемые в радиационной химии источники импульсного ионизирующего излучения можно разделить на две группы. К первой группе относятся источники, которые непосредственно генерируют импульсное излучение. Машиной такого типа является, например, линейный электронный ускоритель. Вторая группа включает источники, на которых импульсное излучение получают с помощью специальных приспособлений. Так, генератор Ван-де-Граафа или ускоритель типа Кокрофта — Уолтона предназначены для генерации непрерывного излучения. Однако, применяя особые электронные схемы, на них можно генерировать и мощные импульсы электронов. [c.66]

ЛИНЕЙНЫЕ ЭЛЕКТРОННЫЕ УСКОРИТЕЛИ [c.66]

Принцип действия линейного электронного ускорителя состоит в следующем. Мощные электронные лампы — магнетрон или клистрон — генерируют радиочастотные волны, которые направляются в откачанный диафрагмированный волновод. С одного конца в него инжектируются импульсы электронов, которые как бы подхватываются ускоряющей волной и двигаются с возрастающей скоростью к другому концу. При этом электрон получает энергию непрерывно и равномерно по всей длине волновода. Энер- [c.66]

На линейном ускорителе электронов 7-активационным методом без разложения образца проведено определение азота, кислорода и углерода в металлическом марганце [531]. Облучали образец весом от 200 до 500 мг. -Активность облученного марганца измеряли на 7-спектрометре с кристаллом NaJ(Tl) раз.меро.м 80 X 80 мм с 512-канальным анализатором. [c.164]

На линейном электронном ускорителе образцы облучали также в нормальных климатических условиях нри мощности поглощенной дозы 0,5 кВт/кг. Испытания показали близкие по значениям результаты при облучении в реакторе и на сборке ТВЭЛов, однако после облучения на ускорителе значения показателей существенно отличались от результатов, полученных на этих источниках излучения. [c.28]

Практическое применение для активационного анализа нашли три типа электронных ускорителей электростатические ускорители, линейные ускорители и бетатроны. В электростатических ускорителях используется метод прямого ускорения электронов в постоянном электрическом поле. Высокое напряжение на ускорительную трубку обычно подается от электростатического генератора Ван-де-Граафа. С помощью электростатического ускорителя электроны ускоряются до энергий в несколько мегаэлектронвольт (3—5 Мэе). Предел энергии электронов, получаемых с помощью электростатического ускорителя, кладет утечка заряда по воздуху и пробой изоляции. [c.79]

Рассмотрение вопросов проектирования радиационно-химических установок на базе ускорителей заряженных частиц не входит в задачу этой работы, отметим лишь, что в настоящее время для осуществления радиационно-химических процессов применяют ускорители электронов нескольких типов 1) ускорители прямого действия (каскадные генераторы электронов, электростатические генераторы электронов, ускорители трансформаторного типа) 2) линейные ускорители электронов. [c.42]

В Голландии электронные ускорители мощностью до 10 кВт с разверткой пучка используются для производства широкого ассортимента материалов [462]. Ширина развертки электронного пучка с энергией 500 кэВ и током 20 мА достигает 1,8 м. Максимальная плотность тока при силе тока 20 мА составляет 0,45 мА/см. При ширине развертки пучка электронов 1,2 м и поглощенной дозе излучения 4 Мрад может быть получена линейная скорость обработки материала около 30 м/мин. Установки для облучения имеют ленточный транспортер, движущийся с переменной скоростью. [c.173]

Для получения наиболее точных результатов обычно стремятся проводить облучение равномерным потоком активирующего излучения. Однако пучок тормозного излучения электронных ускорителей обладает высоким градиентом плотности, который оказывается тем выше, чем больше энергия электронов. На рис. 25 показано угловое распределение тормозного излучения линейного ускорителя для нескольких значений энергии. В принятых полярных координатах интенсивность излучения в прямом нанравлении условно взята за единицу, а угловое распределение выражено в долях интенсивности в прямом на- [c.112]

Кроме того, в качестве излучений высокой энергии можно использовать протоны, дейтоны, а-частицы, ускоренные в специальных ускорителях (циклотрон, генератор Ван-де-Граафа). Пучки быстрых электронов можно получать, используя линейные ускорители, бетатроны или радиоактивные изотопы некоторых элементов (например, " Зг, Сз и др.). Источником квантов больших энергий, кроме уже указанных искусственно получаемых радиоактивных элементов, могут служить мощные рентгеновские трубки для получения у-излучений можно также использовать торможение быстрых электронов, полученных в ускорителях (бетатроне, линейном ускорителе электронов, генераторе Ван-де-Граафа). Источниками нейтронов, кроме атомных реакторов, могут быть радио-бериллиевые и полоний-берил-лиевые источники или специальные ускорители нейтронов. [c.258]

В 1970-е годы был разработан новый тип низкоэнергетического (0,15-0,3 МэВ) ускорителя электронов с линейным катодом [18]. Отличительная особенность этих ускорителей заключается в большой силе тока пучка. Основной частью ускорителя является электронная пушка, размещенная вдоль оси цилиндрической вакуумной камеры. Катодом служит длинная непрерывно нагреваемая проволока или лента из вольфрама. Применяют также катоды прямого накала с напаянным на ленту эмиттером из гексаборида лантана. Катод окружен оболочкой, покрытой решеткой, на которую подается высокое напряжение от генератора, анодом служит вакуумное окно из тонкой металлической фольги. Ширина электронного пучка в этом ускорителе имеет большую величину (до 200 см), равную длине катода. Для облучения более широких изделий выпускают установки с двумя и более ускорительными трубками. Параллельное размещение нескольких катодов позволяет значительно расширить зону электронного пучка. [c.104]

Фотонно-активационный метод определения натрия по ядерной реакции Ка(7, п) Ка предусматривает использование тормозного 7-излучения, возникающего в линейном ускорителе электронов при выводе пучка электронов различной энергии на платиновую или тан-таловую мишень. Наведенную радиоактивность, как правило, регистрируют спектрометрически. Для определения натрия в некоторых металлургических и археологических образцах вместо тормозного [c.150]

Ядерные реакции и число зарегистрированных у-квантов распада радионуклидов, образовавшихся при облучении 1 г элемента природного изотопного состава на линейном ускорителе тормозным излучением электронов различной энергии [c.63]

К источникам излучения, построенным на основе использования электронных устройств, относятся [1, 2, 20—22] рентгеновские аппараты (имеют наибольшее применение), бетатроны, линейные ускорители, микротроны и некоторые другие устройства. [c.269]

Среди быстродействующих методов самым уникальным и наиболее информативным является импульсный радиолиз. В настоящее время его определяют как метод исследования короткоживущих частиц и быстрых процессов, в котором генерация частиц или инициирование реакций осуществляется импульсом ионизирующего излучения. Обычно используют импульсы электронов высокой энергии (как правило, более 1 МэВ), реже — тормозного рентгеновского излучения. В последнее время стали применяться импульсы тяжелых заряженных частиц. Используемые импульсы имеют длительность порядка миллисекунд и менее (вплоть до десятков пикосекунд). В качестве источников импульсного излучения наиболее широко распространены линейные электронные ускорители и ускорители типа Фебетрон . [c.122]

Рис. 2. 12. Схема линейного электронного ускорителя Муллардовской лабора-тории на бегущей волне

Первые количественные работы, в которых для исследования механизма радиационно-химических реакций в водных растворах использовалось интенсивное импульсное излучение, были опубликованы всего лишь несколько лет тому назад, когда появились мош,ные источники этого вида радиации — линейные электронные ускорители. И сразу же эти работы привлекли к себе пристальное внимание радиационных химиков. Это — не удивительно. Импульсное излучение в сочетании с современными аналитическими методами позволяет идентифицировать короткожи-вущие промежуточные продукты радиолиза и определять прямым путем абсолютные константы скорости реакций с их участием. Подобные сведения, несомненно, весьма ценны с точки зрения механизма химического действия ионизирующего излучения и кинетики быстрых радикальных реакций. Обобщению экспериментальных результатов, накопленных в этой области, и посвящена настоящая работа. [c.3]

Линейный электронный ускоритель небольших размеров описали Дж. Боаг и К. Миллер [9]. На нем можно получать как одиночные импульсы длительностью 2- 10 сек., так и серии импульсов. Максимальный ток в импульсе достигает 0,7 а (при энергии электронов до 2 Мэе). [c.68]

ИМПУЛЬСНЫЙ РАДИбЛИЗ, метод исследования быстрых хим. р-ций и их короткоживущих продуктов (время жизни от 10" до 10" с) при воздействии на в-во коротким импульсом ионизирующего излучения. Чаще всего используют импульсы электронов высоких энергий (от 0,5 до 30-40 МэВ), реже-рентгеновского излучения иногда применяют импульсы тяжелых заряженных частиц (напр., протонов). Длительность импульсов 10" -2-10 с. В качестве источников импульсного излучения наиб, раоространены линейные электроннь1е ускорители, сильноточные и высоковольтные ускорители применяются также рентгеновские трубки, электронные импульсные трансформаторы и др. [c.219]

Ускорители заряженных частиц - устройства, ускоряющие электроны или ионы в электрич. поле (магн, поле м, б, использовано для управления потоком заряженных частиц). Различают два осн. конструкционных типа ускорителей линейные, в к-рых заряженные частицы движутся прямолинейно, и циклические, в к-рых движение идет по круговой траектории. По типу ускоряющего электрич. поля ускорители делят на высоковольтные, в к-рых направление электрич, поля во время ускорения ие меняется, и резонансные, в к-рых непрерывное ускорение достигается за счет того, что заряженная частица находится в ускоряющей фазе переменного высокочастотного электрич. поля, В циклич. ускорителях (циклотрон, синхротрон, синхрофазотрон и др,) требуемая энергия достигается при многократном прохождении ускоряемой частицы по окружности аппарата, в линейных (линейный индукц. ускоритель, линейный резонансный ускоритель и др.)-за счет приложения высокочастотного электрич. поля к линейной периодич. системе электродов. Осн. элементы ускорителя-высоковольтный генератор, источник заряженных частиц (ионный источник) и система, в к-рой производится ускорение, В резонансных ускорителях процесс накопления частицей энергии происходит за определенное время, зависящее от требуемой энергии и типа ускоряемых частиц, поэтому они работают в импульсном режиме, Нек-рые типы высоковольтных ускорителей (напр., каскадный ускоритель) могут использовать- [c.255]

Резонансные ускорители больших энергий (до десятков ГэВ) применяют в ядерной физике линейные ускорители с энергией до десятков МэВ-в радиационно-хим. исследованиях (см. Импульсный радио.шзУ, высоковольтш.1е электронные ускорители - в прикладных целях (используют как ускорители на энергии 0,1-0,5 МэВ с мощностью в десятки кВт, так и ускорители на энергии в неск. МэВ с мощностью до 100 и выше кВт). [c.256]

Объектом исследования служили бутадиенстирольные каучуки (эу-ропрен 1500 и 1712 в соотношении 1 1) и резиновые смеси на их основе плотностью 0,98 и 1,15 г/см соответственно. Облучение осуществлялось на линейном импульсном ускорителе электронов НИИ ЭФА им. Ефремова. Энергия электронов изменялась от 5,5 до 14 Мэе. Энергетический спектр ускоренных электронов в режимах 5,5 7,5 и 10 Мэе представлен на рис. 1. Разброс по энергии колебался от+9 до+15% во всем диапазоне энергий. Величина среднего тока изменялась от 100 до 200 при частоте 500имп/сек. Пучок электронов выводился в атмосферу через выходное окно — алюминиевую фольгу толщиной 50—80 мк. Диаметр пучка на выходном окне составлял 10—12 ММ, диаметр пучка на объектах облучения составлял 80 мм. Центр пучка при выходе из ускорителя устанавливался по плексигласу. [c.312]

Из типичного оборудования, которое может быть использовано для химических целей, можно назвать атомяые реакторы, электростатические генераторы типа Ван-дер-Граафа, кобальтовые пушки, циклотроны, синхротроны, бетатроны, электронные ускорители, например довольно компактный линейный ускоритель на бегущей волне. Однако элементарные расчеты указывают на нецелесообразность применения указанного оборудования в лабораторной практике. Например, источник Со в 1 кКи испускает большую часть энергии в виде у-лучей с энергией 1,2 МэВ. Если это излучение полностью используется на образование радикалов, то скорость их образования при 0 = 5 составит около 7,4-10 моль/с. Такой же скорости можно достигнуть при использовании простой УФ-лампы мощностью 1,2 Вт при длине волны 360 им, если разлагать с ее помощью 0,1 М раствор бензоилпероксида при 80 °С. Если ири этом учесть стоимость оборудования и системы защиты персонала, необходимой при работе с такого рода источниками, а также непроизводительные потери энергии, нецелесообразность применения радиационно.-химического способа генерации радикалов станет очевидной. [c.54]

В-Триметилборазол. В-Триметилборазол облучен на электронном ускорителе (800 кв) и на рентгеновском аппарате (80 кв, 200 ма) [29]. Образующийся полимер представляет собой прозрачную смолу, легко растворимую в бензоле, с небольшой степенью полимеризации (до 9 мономерных звеньев). Максимальный мол. вес 1100 (эбулиоскопический). Высказано предположение о схеме образования полимеров по радикальному механизму. Авторы предполагают образование цепных макромолекул из боразоль-ных циклов, некоторые из которых раскрыты в линейные звенья. [c.221]

Для ускорения электронов до энергий во много Бэв линейные ускорители, несомненно, наиболее удобны, ибо позволяют избежать огромных потерь энергии на излучение, присущих всем электронным ускорителям циклического типа (см. ниже). С другой стороны, для ускорения протонов до очень высоких энергий (> 100 Мэв) в силу экономических соображений более предпочтительными могут оказаться ускорители циклического типа. Однако, несмотря на это, очевидные достоинства хорошо сфокусированных прямолинейных пучков побудили некоторые группы физиков к сооружению линаков для ускорения протонов до — 1 Бэв. Создание такого рода машин с технической точки зрения вполне возможно. [c.356]

Ускорители электронов (трубка прямого ускорения, энергия 1 МэВ электростатический генератор Ван-де-Граафа, 2 МэВ линейный ускоритель, 15 МэВ бататрон, 7 МэВ капаситрон 3 МэВ резонансный трансформатор 0,8 МэВ). [c.208]

Высокая концентрация активных частиц создается мощным импульсом рентгеновских лучей нлиэлектро-нов. Импульс должен иметь энергию не менее 100 Дж и длиться не более 50 мкс. Обычно используется линейный ускоритель электронов. За кинетикой расходования следят методом скоростной спектрофотометрии. Метод используют для изучения реакций свободных радикалов, сольватированного электрона. [c.293]

В настоящее время для контроля качества сварных соединений больших толщин в стационарных условиях машиностроительных заводов предпочтение отдается линейным ускорителям [66, 801, которые по сравнению с другими ускорителями имеют значительно большую интенсивность излучения, что сокращает время экспозиции при просвечивании. Характеристики некоторых отечественных ускорителей приведены в табл. 18. Как видно из табл. 18, мощность экспозиционной дозы рентгеновского излучения для близких значений кинетических энергий электронов у линейных ускорителей в несколько десятков раз больше, чем у бетатронов. Так, если время эксплуатации при просвечивании стальных изделий будет составлять 10 мин, то линейным ускорителем можно просвечивать изделия толщиной до 550 мм, а бетатроном только до 330 мм. Внешний вид линейного ускорителя Линотрон 2000 [США] показан на рис. 79. [c.115]

Практич. измерения в И. м. осуществляют с помощью мостов перем. тока или приборов с фаэочувствит. системой, напр, вектор-полярографа. В первом способе измеряют составляющие импеданса системы, во втором — ток или пропорциональное ему напряжение, к-рые соответствуют составляющим импеданса. р. М. Салихджанова. ИМПУЛЬСНЫЙ РАДИОЛИЗ, метод исследования быстрых хим. р-ций и их короткоживущих продуктов при радиационно-хим. воздействии на в-во коротким импульсом излучения, чаще всего пучком быстрых электронов. В осн, испольэ. для исследования быстрых р-ций атомов водорода, радикала гидроксила, сольватированных и <сухих электронов, не захваченных средой. В кач-ве источников электронов примен. гл. обр. линейные ускорители регистрацию частиц осуществляют в осн. скоростной спектроскопией. [c.218]

ФАА представляет принципиально интересный, но практически редко используемый метод активационного анализа. Причина такого противоречия заключается в малой доступности линейных ускорителей, необходимых для получения электронов высокой энергии, которыми бомбардируют металлическую мишень для получения фотонов тормозного излучения достаточно высокой энергии и интенсивности. В методе ФАА определение большинства элементов основано на ядерных реакциях (7,п) и (7,р). ФАА используют в основном для определения легких элементов — углерода, азота, кислорода и фтора. ФАА детально описан Зегебаде и сотр. [8.4-15]. [c.130]

Для создания импульса электронов используют микроволновый линейный ускоритель (энергия электронов 2-12 МэВ, длительность импульса 100-1000 не), ускоритель Ван-де-Граафа (электроны с энергией 2-4 МэВ, длительность 1-100 не), фе-бетрон (электроны с энергией 0,6-2 МэВ, длительность 10-50 не). Реакционную ячейку изготавливают из кварца, который достаточно устойчив к радиационному окрашиванию. Поскольку электроны быстро тормозЯтся в жидкости и теряют свою способность ионизовать молекулы, толщина ячейки не должна превышать 1-2 см. Энергия электронов в пучке обычно составляет от 1 до 30 МэВ. Чем выше эта энергия, тем равномернее по сосуду происходит инициирование. [c.204]

Установлена возможность радпоактивационного определения рения в его сплавах с платиной без разрушения образца с использованием реакции (у, п). Пробу облучают в течение 1 часа тормозным рентгеновским излучением (9-10 рентген мин), получаемым в линейном ускорителе при помош и электронов с максимальной энергией 20 Мэе. В качестве внутреннего стандарта используют платину. Активность Re измеряют по у-пику 0,793 (или 0,904) Мэе. Чувствительность определения рения - -10 мкг, ошибка до 10% [362]. [c.260]

Более высокую чувствительность обеспечивает определение брома по 7-ппку с Еу 0,511 Мэв изотопа Вг, образующегося из Вг при облучении исследуемой пробы тормозным излучением, генерируемым линейным [595, 668] или циклическим [145] ускорителем электронов. Самая высокая чувствительность (0,1 мкг Вг) достигнута при активации порошкообразных веществ, запрессованных в таблетку, 7-излучением с энергией 30 Мэв. Метод позволяет одновременно с бромом определять многие другие элементы и применен для анализа геологических объектов [421], металлургических материалов [907], аэрозолей [668] и фармацевтических препаратов [421]. [c.157]

О, Р, Ка, К и др.), которые имеют более высокий, по сравнению с тяжелыми элементами, порог (у,и)-реакции [36]. Так, при анализе проб биологической ткани, несмотря на то, что НАА имеет на 2-3 порядка более низкие пределы определения большинства элементов, ФАА оказывается более предпочтш-ельным. Поскольку нейтронный анализ приводит к сильной активации макроосновы биологического образца за счет Ка, К и С1, гфактически невозможно использовать инстру менталь-ный НАА по радионуклидам с периодами полураспада менее одних суток. ФАА обладает высокой экспрессно-стью и производительностью, так как для подавляющего числа возникающих по реакции (у, )-радионуклидов характерны малые периоды полураспада. Имеется также возможность анализа проб большой массы (до 1 кг) из-за отсутствия эффекта самоэкранирования. Наиболее широкое распространение ФАА получил после создания линейных ускорителей электронов, бетатрона и микротрона, на которых формируют мощные пучки регулируемого по максимальной энергии тормозного излучения электронов высокой стабильности, что дало возможность ФАА получить низкие пределы определения большинства элементов (табл. 9.5). В настоящее [c.59]

По характеру взаимодействия с контролируемым объектом основным способом радиационного (рентгеновского и гамма) контроля является метод прохождения, Он основан на разном поглощении излучения материалом изделия и дефектом. Таким образом, информативным параметром здесь является плотность потока излучения в местах утонений и дефектов плотность прошедшего потока возрастает. Чем больше толщина изделия, тем более высокочастотное (более жесткое) излучение применяют для контроля рентгеновское, гамма (от распада ядер атомов), жесткое тормозное (от ускорителя электронов бетатрона, микротрона, линейного ускорителя). Предельное значение толщины стали, контролируемое с помощью излучения последнего типа,— около 600 мм. Приемником излучения служит, например, рентгенопленка (радиографический метод), сканирующий сцинтилляционный счетчик частиц и фотонов (радиометрический метод), флуоресцирующий экран с последующим преобразованием изображения в телевизионное (радиоскопи-ческий метод) и т. д. [c.16]