Синхроциклотрон
Cтраница 2
В фазотроне, иначе называемом синхроциклотроном, для сохранения резонанса частота ускоряющего электрического поля изменяется в соответствии с изменением массы частиц, а магнитное поле остается неизменным. [16]
В фазотроне, иначе называемом синхроциклотроном, для сохранения резонанса частота ускоряющего электрического поля изменяется в соответствии с изменением массы частицы, а магнитное поле остается неизменным. [17]
Фазотрон ( другое употребительное название - синхроциклотрон) отличается от циклотрона тем, что резонансное ускорение производится электрическим полем переменной частоты. Изменение частоты во времени подбирается так, чтобы в соответствии с (9.3) ускоряющее поле разгоняло частицу на каждом витке даже при наличии заметных релятивистских поправок. [18]
В фазотроне ( который также называют синхроциклотроном) автофазировка достигается изменением с периодом порядка 100 циклов в минуту напряжения переменного электрического ускоряющего поля. За время одного циклачастица успевает обернуться нужное число раз, набрать предельную энергию и попасть на мишень. При обратном спадании силы поля ускорения не происходит, так что прибор работает не непрерывно, как циклотрон, а пульсирующими толчками. В настоящее время имеется в действии около десятка фазотронов. [19]
Построенный в США ( в Беркли) мощный синхроциклотрон имеет вес электромагнита 4 200 тонн, диаметр полюсов - 4 675 мм и создает ускоренные дейтроны с энергией 190 миллионов электронвольт. [20]
В результате столкновений протонов с внутренней мишенью синхроциклотрона рождаются я-мезоны. Скорость в пучке п-мезонов, являющихся нестабильными частицами с периодом полураспада 25 6 не, равна 180 Мм / с. За какое время распадается половина я-мезо-нов. Определить путь, который они успевают пройти за это время. [21]
Эксперименты были начаты на пучках положительных мю-мезонов синхроциклотрона лаборатории ядерных проблем Объединенного института ядерных исследований. Было установлено, что положительно заряженный мю-мезон после торможения и остановки может оторвать электрон у одного из атомов вещества и образовать не существующий в земных условиях новый атом мюоний - легкий радиоактивный изотоп водорода. Он состоит не из электрона и протона, а из электрона и положительного мю-мезона. [22]
На рис. 1 показана схема установки на протонном синхроциклотроне ( ОИЯИ, Дубна); выведенный пучок протонов р с энергией 660 МэВ бомбардирует мишень из W, нагретую до 3000 С. Образующиеся в ней в результате реакции расщепления ядер W нуклиды, диффундируя из мишени, ионизуются на ее поверхности и вытягиваются электрич. Ионы заданной массы по ионопроводу И подаются в измерит, камеру, где они собираются на подвижной ленте. [24]
Ускоритель, основанный на такой идее, называется синхроциклотроном или же фазотроном. [25]
Наиболее распространенными ускорителями высокой энергии являются протонные синхротроны и синхроциклотроны; поэтому часто приходится сталкиваться с проблемой мониторирования протонного пучка. Применяемые мониторы пучка протонов естественным образом распадаются на два класса: мониторы, измеряющие относительную интенсивность, и мониторы, дающие абсолютную меру числа протонов, прошедших через мишень. Хотя абсолютные измерения часто выполняются с применением относительного монитора, который предварительно откалиброван по абсолютному, мы обсудим вначале относительные мониторы, используемые как таковые, и лишь затем абсолютные. Особое внимание будет уделено измерениям с помощью цилиндра Фарадея, так как последний наиболее часто используется в качестве основного эталона, а применение его связано с рядом трудностей. [26]
Мишень, как правило, облучается на внутреннем пучке синхроциклотрона, после чего производят ее растворение в присутствии соответствующих инертных ( стабильных) носителей. При этом необходимо соблюдать условия, обеспечивающие полный изотопный обмен между введенным носителем и образовавшимися в результате реакции расщепления радиоактивными атомами. Поскольку изотопный обмен между различными валентными формами одного и того же элемента часто протекает медленно, равномерное распределение радиоактивных атомов среди стабильных атомов носителя надежнее и быстрее может быть достигнуто переведением их в одну и ту же химическую форму. Для этого носитель вводят в раствор в низшем устойчивом валентном состоянии, после чего переводят его в высшую форму окисления или наоборот. Подобная операция исключает возможность ошибок за счет неполного изотопного обмена. [27]
Наибольшие энергии частиц в ускорителе типа фазотрона достигнуты на синхроциклотроне Объединенного института ядерных исследований. На этой установке протоны ускоряются до энергии 680 миллионов электрон-вольт. [28]
Таким образом, установка М в полтора раза мощнее самого крупного американского синхроциклотрона, что является серьезным достижением советской науки и промышленности. Пуск установки М дает нашей физике атомного ядра мощнейшее оружие для научного исследования. [29]
 |
Выход фотонейтронов из различных мишеней, 10 - 4 нейтр. / электрон. [30] |
Страницы: 1 2 3 4