Одной из важнейших проблем, которые возникают при сооружении ускорителей, является проблема интенсивности. Эта проблема всегда представляет первостепенный интерес. В ускорителях инженерного применения интенсивность прямо связана с коэффициентом полезного действия. Питание магнитов и ускоряющих станций всегда требует серьезных энергетических затрат. Эти затраты очень слабо зависят от интенсивности, поэтому с ее увеличением к. п. д. ускорителей быстро возрастает.
В крупных кольцевых ускорителях коэффициент полезного действия столь ничтожен, что о нем никто даже и не вспоминает, но проблема интенсивности стоит не менее остро. Большие ускорители стоят очень дорого. Если уж какая-нибудь страна или объединение нескольких стран — после многих лет обсуждения — решились построить большой ускоритель, то нужно его получше использовать. Пучок ускоренных частиц делится, как правило, между несколькими экспериментальными установками, работающими параллельно. Чем больше интенсивность, тем больше работ может выполняться одновременно,
Особенно важно иметь высокую интенсивность в установках со встречными пучками. В самом деле, число полезных событий (например, событий, при которых генерируются новые частицы) в обычных ускорителях пропорционально интенсивности в первой степени, а число полезных событий в установках со встречными пучками пропорционально квадрату интенсивности. Это нетрудно понять, если заметить, что число соударений частиц во встречных пучках пропорционально интенсивности каждого из сталкивающихся пучков. На самом деле паше утверждение не вполне точно. Число соударений пропорционально квадрату интенсивности при заданной площади поперечного сечения пучков. Если увеличивать интенсивность вместе с площадью поперечного сечения (сохраняя неизменной плотность частиц), то число полезных событий растет, конечно, как площадь, т. е. как первая степень интенсивности. Мы приходим, таким образом, к очень суровому требованию; нужно всячески увеличивать число частиц в пучках, по возможности не увеличивая занимаемого ими фазового объема, т. е. нужно увеличивать не только число частиц, но и их плотность, а это, как мы уже знаем, еще намного труднее.
Мы уже говорили выше о том, что при движении частиц в ускорителях фазовый объем, занимаемый пучком, не меняется. Некоторое уменьшение размеров пучка, правда, происходит из-за адиабатического сжатия, но это сжатие невелико и его невозможно искусственно усилить. Кроме того, фазовый объем, занимаемый сучком, всегда имеет тенденцию увеличиваться из-за разного рода помех: прохождения мелких резонансов высоких порядков, электрических шумов в ускоряющих устройствах и т. д. Несколько лучше обстоит дело в электронных
