Читать курсовая по физике: "Циклічні прискорювачі елементарних частинок" Страница 2

(Назад) (Cкачать работу)

когерентного, або колективного, методу прискорення частинок. Наступні два десятиліття можна назвати роками реалізації цих ідей і технічного удосконалення прискорювачів заряджених частинок. Для прискорення електронів перспективнішими виявилися лінійні резонансні прискорювачі. Найбільший з них, на 22 Гев, був запущений в 1966 амер. фізиком В. Панофским (США, Станфорд). Для протонів найбільші енергії досягнуті в синхрофазотронах. У 1957 в СРСР (Дубна) був запущений найбільший для того часу синхрофазотрон - на енергію 10 Гев. Через декілька років в Швейцарії і США вступили в лад синхрофазотрони з сильним фокусуванням на 25-30 Гев, а в 1967 в СРСР під Серпуховом - синхрофазотрон на 76 Гев, який протягом багатьох років був найбільшим в світі. У 1972 в США був створений синхрофазотрон на 200-400 Гев. У СРСР і США розробляються проекти прискорювачів на 1 000-5 000 Гев. В середині 1990-х років найкрупнішим протонним синхротроном був «Теватрон» Національної прискорювальної лабораторії ім. Э.Ферми в Батавії (США). Як підказує сама назва, «Теватрон» прискорює згустки протонів в кільці діаметром 2 км. до енергії близько 1 Тев. Сучасний розвиток прискорювачів йде як по шляху збільшення енергії прискорених частинок, так і по шляху нарощування інтенсивності (сили струму) і тривалості імпульсу прискореного пучка, поліпшення якості пучка (зменшення розкиду по енергії, поперечним координатам і швидкостям). Паралельно з розробкою нових методів прискорення удосконалюються традиційні методи: досліджуються можливості застосування надпровідних матеріалів (і відповідної ним техніки низьких температур) в її прискорюючих системах, що дозволяють різко скоротити розміри систем і енергетичні витрати; розширюється область застосування методів автоматичного управління в прискорювачах; прискорювачі доповнюються нагромаджувальними кільцями, що дозволяє досліджувати елементарні взаємодії в стрічних пучках. При цьому особлива увага приділяється зменшенню вартості установок.

1.2 Класифікація прискорювачів

Прискорювачі заряджених частинок можна класифікувати за різними ознаками. За типом прискорюваних частинок розрізняють електронні прискорювачі, протонні прискорювачі і прискорювачі іонів. По характеру траєкторій частинок розрізняють лінійні прискорювачі (точніше, прямолінійні прискорювачі), в яких траєкторії частинок близькі до прямої лінії, і циклічні прискорювачі, в яких траєкторії частинок близькі до кола (або спіралі). По характеру прискорюючого поля прискорювачі заряджених частинок ділять на резонансні прискорювачі, в яких прискорення проводиться змінним високочастотним (ВЧ) електромагнітним полем і для успішного прискорення частинки повинні рухатися в резонанс із зміною поля, і нерезонансні прискорювачі, в яких напрям поля за час прискорення не змінюється. Останні у свою чергу діляться на індукційні прискорювачі, в яких електричне прискорююче поле створюється за рахунок зміни поля , і високовольтні прискорювачі, в яких прискорююче поле обумовлене безпосередньо прикладеною різницею потенціалів.

2. Циклічні прискорювачі з сталим полем:

2.1 ЦиклотронЦиклотрон - циклічний прискорювач нерелятивістських важких заряджених частинок (протонів, іонів), в якому частинки рухаються в постійному і