Синхротрон: различия между версиями
| [непроверенная версия] | [непроверенная версия] |
В различных типах ускорителей магнитное поле меняется во времени или же по координате (неоднородное поле), что существенно для разных уск. |
Замена, жанрового, разговорного наречия. |
||
| Строка 1: | Строка 1: | ||
[[Файл:SOLEIL le 01 juin 2005.jpg|thumb|200px|right|Здание синхротрона [[Soleil]], [[Париж]]]] |
[[Файл:SOLEIL le 01 juin 2005.jpg|thumb|200px|right|Здание синхротрона [[Soleil]], [[Париж]]]] |
||
[[Файл:ALS Injector and storage.jpeg|thumb|200px|right|Фрагмент электронного синхротрона [[ALS]] (Advanced Light Source), [[Национальная лаборатория имени Лоуренса в Беркли|Беркли]]]] |
[[Файл:ALS Injector and storage.jpeg|thumb|200px|right|Фрагмент электронного синхротрона [[ALS]] (Advanced Light Source), [[Национальная лаборатория имени Лоуренса в Беркли|Беркли]]]] |
||
'''Синхротро́н''' (от {{lang-grc|σύγχρονος}} — одновременный) — один из типов резонансных циклических [[Ускоритель заряженных частиц|ускорителей]]. Характеризуется тем, что в процессе ускорения частиц орбита пучка остаётся постоянного радиуса, а ведущее [[магнитное поле]] поворотных магнитов, определяющее этот радиус, возрастает во времени. Кроме того, остаётся постоянной частота ускоряющего электрического поля (в отличие от [[синхрофазотрон]]а). Понятно, что для пучков ультрарелятивистских частиц период обращения определяется только длиной орбиты, и коль скоро она не изменяется, то нет необходимости изменять частоту электрического поля. Поэтому все резонансные циклические ускорители лёгких частиц (электронов и позитронов), а также высокоэнергетические протонные и ионные машины, такие как [[LHC]] и [[Тэватрон]] — это синхротроны. В синхротроне достигнуты энергии около 4 Т[[эВ]] для протонов ([[LHC]]) и более 100 ГэВ для электронов ([[LEP]]). Дальнейшее повышение энергии в электронных синхротронах, фактически, |
'''Синхротро́н''' (от {{lang-grc|σύγχρονος}} — одновременный) — один из типов резонансных циклических [[Ускоритель заряженных частиц|ускорителей]]. Характеризуется тем, что в процессе ускорения частиц орбита пучка остаётся постоянного радиуса, а ведущее [[магнитное поле]] поворотных магнитов, определяющее этот радиус, возрастает во времени. Кроме того, остаётся постоянной частота ускоряющего электрического поля (в отличие от [[синхрофазотрон]]а). Понятно, что для пучков ультрарелятивистских частиц период обращения определяется только длиной орбиты, и коль скоро она не изменяется, то нет необходимости изменять частоту электрического поля. Поэтому все резонансные циклические ускорители лёгких частиц (электронов и позитронов), а также высокоэнергетические протонные и ионные машины, такие как [[LHC]] и [[Тэватрон]] — это синхротроны. В синхротроне достигнуты энергии около 4 Т[[эВ]] для протонов ([[LHC]]) и более 100 ГэВ для электронов ([[LEP]]). Дальнейшее повышение энергии в электронных синхротронах, фактически, не представляется возможным вследствие огромных потерь энергии на излучение. Потеря энергии за один оборот пропорциональна 4-й степени энергии: W ~ E<sup>4</sup>/R. |
||
== Принципиальное устройство синхротрона == |
== Принципиальное устройство синхротрона == |
||
Версия от 14:20, 27 декабря 2015
Синхротро́н (от др.-греч. σύγχρονος — одновременный) — один из типов резонансных циклических ускорителей. Характеризуется тем, что в процессе ускорения частиц орбита пучка остаётся постоянного радиуса, а ведущее магнитное поле поворотных магнитов, определяющее этот радиус, возрастает во времени. Кроме того, остаётся постоянной частота ускоряющего электрического поля (в отличие от синхрофазотрона). Понятно, что для пучков ультрарелятивистских частиц период обращения определяется только длиной орбиты, и коль скоро она не изменяется, то нет необходимости изменять частоту электрического поля. Поэтому все резонансные циклические ускорители лёгких частиц (электронов и позитронов), а также высокоэнергетические протонные и ионные машины, такие как LHC и Тэватрон — это синхротроны. В синхротроне достигнуты энергии около 4 ТэВ для протонов (LHC) и более 100 ГэВ для электронов (LEP). Дальнейшее повышение энергии в электронных синхротронах, фактически, не представляется возможным вследствие огромных потерь энергии на излучение. Потеря энергии за один оборот пропорциональна 4-й степени энергии: W ~ E4/R.
Принципиальное устройство синхротрона
Синхротрон представляет собой электровакуумную установку с приблизительно кольцевой вакуумной камерой, в которой частицы ускоряются до скорости, близкой к скорости света, а стоящие на их пути мощные электромагниты задают траекторию их движения. В вакуумной камере постоянно поддерживается сверхвысокий вакуум (порядка 10-9 Торр и выше), чтобы избежать рассеяния частиц пучка на атомах остаточного газа. Синхротрон действует по резонансному принципу ускорения, то есть циркулирующий сгусток частиц попадает в ускоряющее электрическое поле ВЧ-резонатора всегда в одной и той же фазе, и частицы получают небольшую порцию энергии, много меньшую, чем уже имеющаяся у них кинетическая энергия. Ускорение частиц происходит за счёт многократного пролёта (~106 раз в секунду) через ускоряющую секцию.
См. также
Литература
- Синхротрон протонный в Физической энциклопедии
- Fifty Years of Synchrotrons, E.J.N. Wilson, CERN, Proc. EPAC'1996.
 | Это заготовка статьи об элементарных частицах. Помогите Википедии, дополнив её. |
 | Для улучшения этой статьи желательно:
|
