Микротроны

 

Заканчивая обзор ускорителей, использующих постоян­ные во времени магнитные поля, скажем несколько слов о микротронах (постоянные магнитные поля используют­ся также в уже упоминавшихся выше изохронных цикло­тронах, но разговор о них мы поведем позднее). Микро­тронами называются ускорители электронов, придуман­ные в свое время академиком В. И. Векслером, затем незаслуженно забытые и, наконец, недавно вторично ро­дившиеся. Траектории электронов в микротронах имеют вид округлостей, соприкасающихся в одной точке, как это изображено на рис. 16. В общей для всех окружностей точке помещена ускоряющая станция (резонатор). Прой­дя через него очередной раз, частица вновь ускоряется и переходит на следующую ок­ружность. Другие электроны движутся при этом по той же, по предыдущим или по следующим окружностям.

Для успешной работы микротрона необходимо, что­бы электроны приходили к резонатору в одной и той же фазе ускоряющего напряже­ния. Можно показать (мы это предоставляем читате­лям) , что это условие выполняется, если частица при про­хождении резонатора приобретает энергию, равную (или кратную) ее энергии покоя m0с2. Тогда на каждый следу­ющий виток электроны тратят время, превосходящее вре­мя движения по предыдущему витку ровно на один (или несколько) период колебаний ускоряющего поля. Они, следовательно, каждый раз приходят к резонатору в од­ной и той же фазе.

clip_image002

Рис. 16. Движение электронов в микротроне.

Микротроны можно применять только для ускорения электронов, Уже при этом напряжение на резонаторе

должно превосходить полмиллиона вольт что представляет серьезные технические трудности. Развивать напряжения нужные для ускорения других частиц, мы сегодня не умеем. Однако для электронов такие ускорители очень удобны; они обладают к тому же прекрасным коэффициен­том полезного действия.