Archive for the Category » Физика ускорителей. «

Схема устройства накопительных колец

Самые простые накопительные кольца — это кольца, рассчитанные на столкновение электронов и позитронов. Электрон и позитрон — частица и античастица. Их массы одинаковы, а заряды отличаются знаком. Электрические и магнитные поля действуют на них в точности одинако­во, но в противоположные стороны. Их можно накапли­вать в одном кольце, как это изображено [ ... ]
Category: Физика ускорителей.  Comments off

Синхротронное излучение. Ускорительное кольцо LEP

Двигаясь по круговым орбитам в кольцевых ускори­телях, заряженные частицы излучают энергию в виде электромагнитных волн. До сих пор мы не интересова­лись этим явлением, теперь мы им займемся. Излучение частиц в ускорителях принципиально не отличается от излучения электромагнитных волн, которое происходит, например, в рентгеновых трубках. В обоих случаях из­лучение связано с [ ... ]
Category: Физика ускорителей.  Comments off

Интенсивность ускоренных пучков

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 [ ... ]
Category: Физика ускорителей.  Comments off

Новая вакуумная техника

Появление накопительных колец потребовало корен­ного изменения вакуумной техники, поскольку в них нуж­но обеспечить условия, при которых ускоренные частицы соударялись бы действительно друг с другом, а не с мо­лекулами остаточного газа, заполняющего вакуумную камеру. Напомним, что в обычных ускорителях частицы проводят около секунды. При этом, оказывается, доста­точно иметь в вакуумной камере [ ... ]
Category: Физика ускорителей.  Comments off

Энергия ускоренных частиц и энергия, освобождающаяся при их взаимодействии

Самые крупные ускорители, как мы уже знаем, строят­ся для того, чтобы генерировать новые частицы. Чем боль­ше энергии освобождается при соударении, тем более тяжелые частицы можно получать. Легко видеть, однако, что энергия ускоренных частиц при их соударении с не­подвижными мишенями используется далеко не полностью. Произведем небольшой расчет. Пусть частица с массой [ ... ]
Category: Физика ускорителей.  Comments off

Схема устройства протонных синхротронов. Коррекция магнитного поля.Несколько слов о выводе частиц

Теперь мы уже достаточно знаем, чтобы попять назна­чение основных узлов крупных ускорителей. Вакуумная камера ускорителя — огромная «баранка» с поперечным сечением ~ 100X200 мм2 — находится в маг­нитном поле, которое изгибает траекторию ускоряемых частиц в кольцо и обеспечивает их фокусировку. По коль­цу расставлены ускоряющие станции — высокочастотные резонаторы, возбуждаемые мощными радиотехническими [ ... ]
Category: Физика ускорителей.  Comments off

Резонансы

Движение частиц в ускорителях оказывается устойчи­вым не при всех частотах обращения. Всегда существует сетка «запрещенных» значений частот, носящих название резонансов. При резонансных частотах амплитуда колеба­ний частиц не остается постоянной и не уменьшается со временем (мы уже говорили об адиабатическом сжатии пучков), а возрастает. Возникновение этого роста связано с периодическим характером [ ... ]
Category: Физика ускорителей.  Comments off

Проблема продольной устойчивости. Принцип автофазировки. Критическая энергия

Рассмотрим более внимательно продольное движение ускоряемых частиц. До сих пор мы рассматривали этот вопрос упрощенно: мы говорили только, что частицы должны двигаться вдоль вакуумной камеры циклического ускорителя с такой угловой скоростью, чтобы каждый раз возвращаться к ускоряющей станции при одной и той же фазе ускоряющего направления, в тот именно момент, [ ... ]
Category: Физика ускорителей.  Comments off

Адиабатическое сжатие пучка

Развитые выше представления о фазовом объеме пуч­ка позволяют понять еще одну важную особенность пуч­ков частиц — по мере ускорения их поперечные размеры уменьшаются, Чтобы это понять, достаточно вспомнить теорему Лиувилля о неизменности фазового объема пучка. Вспомним, что «правильными» фазовыми переменными для пучка с переменной энергией являются координата и поперечный импульс (мы [ ... ]
Category: Физика ускорителей.  Comments off

Жесткая фокусировка

В пункте 5.1 мы уже рассказывали о фазовом объеме (эмитансе) пучка частиц. Мы выяснили, в частности, что в грамотно спроектированных и тщательно изготовленных оптических и ионно – оптических системах фазовый объем пучка не меняется и равен фазовому объему, выходящему из источника и захваченному в режим ускорения. Совре­менные ионные источники обладают [ ... ]
Category: Физика ускорителей.  Comments off