Бетатрон фокусировка

Очень строгие требования предъявляются к фокусировке частиц в бетатроне здесь осуш,ествляются два вида фокусировки [c.69]

Аксиальная фокусировка в бетатроне, так же как и в циклотроне, автоматически обеспечивается тем, что магнитное поле на периферии слабее, чем в центре. Вследствие этого линии индукции магнитного поля выгибаются от центра наружу, и иоле приобретает бочкообразный вид. В таком поле, из-за наличия радиальной [c.69]

В бетатронах — циклических ускорителях электроны движутся по замкнутой орбите постоянного радиуса под действием вихревого электрического поля, которое создается меняющимся во времени магнитным потоком. В конце цикла ускорения электроны смещаются со своей орбиты и попадают на мишень, вследствие чего возникает тормозное излучение. Фокусировкой пучка электронов в процессе ускорения получают фокусное пятно очень малого диаметра, порядка нескольких десятых долей миллиметра, что позволяет получать радиографические снимки высокого качества. Бетатроны нашли наибольшее применение в радиационной дефектоскопии благодаря своей наибольшей технологической маневренности, высоким экономическим и эксплуатационным характеристикам среди установок подобного типа (табл. 12). [c.102]

В бетатронах благодаря фокусировке потока электронов можно иметь чрезвычайно малые размеры излучающего тела, что равносильно получению высокой удельной активности, примерно в миллион раз выше удельной активности изотопов. Это позволяет использовать бетатроны для просвечивания образцов материала. толщиной в десятки миллиметров при малой экспозиции и высокой разрешающей способности. [c.286]

Наибольшее распространение в радиационной дефектоскопии нашли другие ускорители электронов — бетатроны (В. И. Горбунов, В. А. Воробьев и др.). В бетатронах ускорение электронов происходит при их движении по круговой орбите в возрастающем по времени магнитном поле. Изменяющееся во времени магнитное поле создает в пространстве вихревое электрическое поле, силовые линии которого представляют собой концентрические окружности, по которым и движутся электроны. Возрастающее во времени магнитное поле но только обеспечивает ускорен ие электронов, но и удержание их на орбите постоянного радиуса, проходящей внутри тороидальной вакуумной камеры бетатрона. В конце цикла ускорения электроны смещаются со своей орбиты и попадают на мишень, при этом генерируется тормозное рентгеновское излучение. В конструкции бетатрона предусмотрена фокусировка пучка электронов в процессе ускорения, в результате этого диаметр пучка перед соударением электронов с мишенью составляет несколько десятых долей миллиметра. Таким образом, фокус пучка тормозного излучения у бетатронов меньше по размерам, чем у линейных ускорителей и микротронов. Несмотря на то, что бетатроны (табл. 13) обеспечивают меньшую интенсивность излучения, чем линейные ускорители и микротроны, они нашли наиболее широкое применение в дефектоскопии благодаря своим высоким эксплуатационным и экономическим характеристикам [И]. [c.99]

Применительно к магнитной фокусировке частиц в ускорителе было установлено, что надлежащим выбором показателя спадания поля, размеров секторов магнитов и их количества можно обеспечить резкое уменьшение амплитуды бетатронных колебаний, т, е. сильное сжатие орбит. При этом одновременно обеспечивается высокая стабильность азимутального движения, т. е. фазовых колебаний. [c.24]

Оказывается, что выбор определенного распределения поля вблизи стационарной орбиты обеспечивает одновременно и радиальную фокусировку. При этом в случае отклонения частицы от равновесной орбиты на нее действует гармоническая фокусирующая сила, и частица совершает затухающие гармонические колебания, получившие названия свободных бетатронных колебаний. [c.31]

Бетатрон был первым ускорителем релятивистских электронов. В настоящее время ускорители этого типа сохранили свое значение как источник рентгеновского излучения, удобного в целях его применения для дефектоскопии, исследований в ядерной физике, а также в медицине. Для медицинского применения особый интерес представляет возможность острой фокусировки излучения, а также его большая глубина проникновения. [c.35]

Поскольку такая конструкция магнита напоминает скаковой круг (ипподром), она получила название рейстрек . Анализ условий движения частицы при наличии прямолинейных участков. показал, что при некоторых соотношениях между Параметрами, характеризующими геометрию участков, движение будет устойчивым. Устойчивость может быть обеспечена и для бетатронных колебаний, а та.кже для колебаний фазы одновременная стабильность всех видов колебаний при мягкой фокусировке (0< <1, п — показатель спадания магнитного поля) достигается, если [c.47]

Подбором профиля магн. полюсов, между к-рыми расположена кольцевая вакуумная камера, обеспечивается выполнение условия фокусировки (5). Бетатрон — У. импульсного действия. Он может ускорять эл-ны до энергий 100—300 МэБ. Однако для энергий выше 100 МэБ предпочтительнее синхротрон, не имеющий громоздкого центр, сердечника. Особенно распространены бетатроны на энергии 20 — 50 МэБ, выпускаемые серийно для разл. целей. [c.796]

Исследования показали, что чем слабее фокусировка, тем меньше частоты бетатроиных колебаний и тем больше отклоняется частица от предвычисленной орбиты в процессе своего движения при прочих равных условиях. Стремление уменьшить бетатронные колебания и повысить устойчивость движения частицы по орбите заставили использовать сильную (жесткую) фокусировку. При сильной фокусировке применяются фокусирующие и дефокуснрую-щие магнитные поля с ] > 1. [c.72]

Магнитная система обеспечивает поворот и фокусировку частиц. Жёсткость фокусировки определяется бетатроявыми частотами и — числом поперечных (радиальных и аксиальных) колебаний на оборот (сы. Бетатрон). В соответствии с историч. традицией различают С. . со слабой фокусировкой (в старой отечеств, литературе — синхрофазотрон ы), у к-рых и < 1, и С. п, с с и л ь н о й фокусировкой ( >1) (см. Фокусировка частиц в ускорителе). Для создания сильной фокусировки применяют магниты, у к-рых градиент магн. поля многократно меняет знак (см. Знакопеременная фокуси ровна). В качестве элементов магн. системы используются либо магниты с совмещёнными ф-циями, в к-рых создаётся магн. поле, имеющее как поворачивающую В , так и фокусирующую дВ дт составляющие, ли магниты с разделёнными ф-циями, т. е. дипольные по- ворачивающие магниты без градиента (дВ дг = 0), и квадрупольные фокусирующие линзы, не имеющие поворотного магн. поля (В = 0). [c.530]

СЛАБАЯ ФОКУСИРОВЙА — фокусировка частиц в ускорителе, при н-рой за один оборот частица сов шает меньше одного бетатронного (поперечного) колебания. К С. ф. относится, иапр., фокусировка частиц магн, полем с пост, градиентом. [c.552]

При заданных размерах вакуумной камеры аксептанс У. пропорционален макс. углу, к-рый могут составлять траектории частиц с равновесной орбитой, и, следовательно, обратно пропорционален длине волны бетатронных колебаний. Вертикальный и горизонтальный аксептансы У. пропорциональны, т. о., числам бетатронных колебаний на оборот Q,w Qz, к-рые поэтому желательно увеличивать. Во всех существующих У. Q, и близки друг к другу. Если оба они меньше 1, фокусировка наз. слабой (мягко й), а если больше 1 —с ильной (жёсткой). [c.251]

Одновременная устойчивость радиальиь(х (С г > 0) и аксиальных (бг>0) бетатронных колебаний в этом случае возможна только при g,< 1, Q < 1, т. е. при слабой фокусировке (см. Фокусировка частиц в ускорителе). При сильной фокусировке участки, фокусирующие по z и дефокусирующие по г, сменяются участками, фокусирующими по горизонтальной и дефокусирующими по вертикальной координатам. При последоват. расположении таких участков и правильном зыборе градиентов магн. поля и геометрии магнитов система в целом оказывается фокусирующей, причём оба результирующих значения бетатронных частот могут существенно превосходить единицу. [c.251]

СИЛЬНАЯ ФОКУСИРОВКА (жесткая фокусировка, знакопеременная ф о у-с и р о в к а) в ускорителях заряженных частиц — фокусировка, обусловленная чередованием фокусирующих и дефокусирующих магнитных нолей (с показателем магнитного ноля > 1), нри к-рой частота бетатронных колебаний превышает частоту обращения заряженной частицы. Подробнее см. Фокусировка частиц в ускоритоля.х, [c.524]

Таким образом, магнитное поле в бетатроне выполняет две функции а) управляющую — траектория электронов в магнитном поле искривляется в окружность, причем поле обладает и фокусирующими свойствами б) ускоряющую — переменное во времени магнитное поле создает вихревое электрическое поле, в котором электрон ускоряется, приобретая дополнительную энергию. Возможность совмещения этих двух функций была впервые установлена в 1922 г. Л. Б. Слепяном, однако этого оказалось еще недостаточно для создания ускорителя . Необходимо было указать условия, при которых возможно существование равновесной орбиты, т. е. окружности постоянного радиуса, по которой электрон может длительное время совершать обороты, увеличивая свою энергию. Такие условия были сформулированы Р. Видерое (1927) и Я. П. Терлецким (1940), но и этого было недостаточно для реализации ускорителя. Дело в том, что, как уже отмечалось, в циклическом ускорителе электрон совершает очень большое число оборотов, проходя путь в сотни и тысячи километров. Поэтому особо остро встают вопросы о стабилизации движения электрона по равновесной орбите (фокусировке), так как на своем пути заряд может встретить различные возмущающие факторы (неоднородности поля вдоль траектории, рассеяние на остаточном газе и др.). [c.27]

Мы рассмотрели здесь случай мягкой, или слабой, фокусировки, когда показатель спадания поля п лежит в пределах 0<л<1. Применение полей с большим градиентом, когда п >1, так называемая жесткая, или сильная, фокусировка, мокет сильно уменьшить амплитуду бетатронных колебаний (см, (2.28)). Принцип жесткой фокусировки, а также влияние синхротронного излучения на движение электронов будет рассмотрено особо. [c.33]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...