Cтраница 2
Дальнейшее увеличение энергии U7Mai [ C частиц, ускоряемых в синхротронах и синхрофазотронах, было достигнуто путем замены мягкой фокусировки на так называемую жесткую фокусировку. В ускорителях с жесткой фокусировкой частица движется по орбите, близкой к круговой, вдоль которой попеременно расположены магнитные секции двух типов. [16]
Если в вакуумных камерах двух рассмотренных ускорителей эпоксидный стеклопластик служит самостоятельным конструкционным материалом, то в конструкции кольцевой вакуумной камеры электронного ускорителя с жесткой фокусировкой магнитного поля в лаборатории Кембриджского университета он играет вспомогательную роль. [17]
Дальнейшее увеличение энергии Ц7: 1к, частиц, ускоряемых в синхротронах и синхрофазотронах, было достигнут путем замены мягкой фокусировки на так называемую жесткую фокусировку. Секции первого типа обеспечивают очень сильную радиальную фокусировку пучка ускоряемых частиц при одновременном размытии в вертикальном направлении. Секции второго типа обеспечивают очень сильную вертикальную фокусировку при одновременном размытии пучка в радиальном направлении. [18]
Как я уже говорил в главе Между Оксфордом и Кембриджем, КАЭ собирался построить синхротрон в несколько ГэВ, и необходимо было дважды сделать выбор: электронный или протонный, а также с мягкой или с жесткой фокусировкой. Жесткая фокусировка была заманчива, но рискованна; ни одной машины этого типа еще не существовало. [19]
Второй метод учета квантовых эффектов, развитый в работах [49, 54], в математическом отношении значительно проще первого и позволяет довольно элементарно учесть многие технические детали, влияющие на квантовые эффекты, например, неоднородность поля и классический эффект затухания, который в случае мягкой фокусировки приводит к демпинг-эффекту, а в случае жесткой фокусировки - к антидемпинг-эффекту. [20]
Жесткая фокусировка значительно усложняет фокусирующие системы и конструкцию трубки, что нерационально. [21]
Как я уже говорил в главе Между Оксфордом и Кембриджем, КАЭ собирался построить синхротрон в несколько ГэВ, и необходимо было дважды сделать выбор: электронный или протонный, а также с мягкой или с жесткой фокусировкой. Жесткая фокусировка была заманчива, но рискованна; ни одной машины этого типа еще не существовало. [22]
При жесткой фокусировке сильно уменьшается диаметр пучка, что на порядок уменьшает вес магнита. [23]
Дальнейшее увеличение энергии WMtK частиц, ускоряемых в синхротронах и синхрофазотронах, было достигнуто путем замены мягкой фокусировки на так называемую жесткую фокусировку. В ускорителях с жесткой фокусировкой частица движется по орбите, близкой к круговой, вдоль которой попеременно расположены магнитные секции двух типов. Секции первого типа обеспечивают очень сильную радиальную фокусировку пучка ускоряемых частиц при одновременном размытии в вертикальном направлении. Секции второго типа обеспечивают очень сильную вертикальную фокусировку при одновременном размытии пучка в радиальном направлении. В результате совместного действия на ускоряемые частицы магнитных полей обоих типов размах радиальных и вертикальных колебаний частиц около расчетной орбиты радиуса го оказывается значительно меньшим, чем в ускорителе с мягкой фокусировкой. [24]
Дальнейшее увеличение энергии U7Mai [ C частиц, ускоряемых в синхротронах и синхрофазотронах, было достигнуто путем замены мягкой фокусировки на так называемую жесткую фокусировку. В ускорителях с жесткой фокусировкой частица движется по орбите, близкой к круговой, вдоль которой попеременно расположены магнитные секции двух типов. [25]
Оказывается, можно подобрать такую разбивку участков, что движение в целом становится устойчивым, а амплитуда бетатронных колебаний будет значительно меньше, чем при мягкой фокусировке. Точно так же на жесткой фокусировке построены Кембриджский ускоритель СЕА и Ереванский ускоритель АРУС. [26]
Для машины в диапазоне от 2 до 3 ГэВ при выборе жесткой фокусировки экономия на весе магнита - слишком малая доля стоимости всей машины, чтобы оправдать связанный с ним риск. В семидесятых годах она была перестроена на жесткую фокусировку и работает по сей день. [27]
Как известно, чем больше энергия ускорителя, тем большее расстояние в процессе ускорения приходится проходить частицам. Так, например, в протонных ускорителях с жесткой фокусировкой с энергией порядка 30 Бэв протон, движущийся по круговой траектории, покрывает путь, равный примерно расстоянию от Земли до Луны. [28]
Здание для него предположено соорудить в форме кольца, заглубленного в землю. Чтобы уменьшить вес электромагнита ( до 22 тыс. т), в этом синхрофазотроне будет осуществлена жесткая фокусировка пучка ускоряемых частиц магнитным полем. [29]
Например, в ускорителе со слабой фокусировкой на энергию 10 БэВ камера имеет радиальный размер около 1 5 м, а в ускорителе с сильной фокусировкой на энергию 30 БэВ достаточно сделать камеру радиального размера около 15 см. Это дает возможность значительно снизить вес магнита. Например, магнит синхрофазотрона с мягкой фокусировкой на энергию 10 БэВ весит около 30 тыс. тонн, а у синхрофазотрона с жесткой фокусировкой на энергию 30 БзВ - всего 4 тыс. тонн. Все синхротроны на энергии свыше 10 БэВ строятся только с жесткой фокусировкой. [30]