Линейные ускорители

Вычислительные томографы могут применяться для технического диагностирования изделий практически любой конфигурации. Высокоэнергетические источники, линейные ускорители, изотопы и микротроны создают возможность контролировать качество крупногабаритных изделий с высокой дефектоскопической чувствительностью, приближающейся по уровню к чувствительности металлографического анализа. Принцип цифровой реконструкции изображения по проекциям будет несомненно использован и для других физических методов диагностирования. Уже известны ультразвуковые ядерно-магниторезонансные, электрические ВТ, которые в будущем смогут сыграть важную роль в диагностике аппаратов. [c.228]

Для ускорения протонов обычно применяются линейные ускорители со специальными дрейфовыми цилиндрами (трубками), в зазорах между которыми и ускоряются протоны, а внутри цилиндров онн свободно дрейфуют. Длина трубок подбирается так, чтобы протоны пролетели зазоры в то время, когда поле направлено по движению протонов. Протонный линейный ускоритель с энергией до ИХ) Мэе обычно используется в качестве инжектора в циклических ускорителях больших энергий. [c.63]

Для ускорения электронов применяются линейные ускорители с бегущей волной. Ускоритель представляет собой волновод с )аз-мещенными в нем дисками с диафрагмами, назначение которых снизить фазовую скорость электромагнитной волны. Ускоряемая частица (электрон) все время находится вблизи гребня такой волны и непрерывно ускоряется. Линейные электронные ускорители успешно конкурируют с циклическими ускорителями. [c.63]

Электромагнит синхрофазотрона создает магнитное поле в узкой кольцевой области, в которой расположена вакуумная камера ускорителя с двойными стенками. Электромагнит ускорителя не является замкнутым, а состоит из четырех квадрантов, разделенных прямолинейными промежутками (рис. 23). Соответственно и орбита протонов является не круговой, а комбинированной. В ускорительной камере поддерживается вакуум в (3—5) 10 лж Hg. Протоны, поступающие в синхрофазотрон, предварительно ускоряются в каскадном генераторе до 600 кэа, а затем в линейном ускорителе до энергии 9 Мэе. Далее иучок протонов проходит сложную поворотно-фокусирующую систему, расположенную в одном [c.71]

Линейный ускоритель электронов 275 Людерса — Паули СЯГ-теорема 201, 247, 248 [c.334]

По принципу действия наиболее простым из линейных ускорителей является ускоритель, в котором частицы движутся прямолинейно вдоль направления электрического поля, создаваемого каким-либо постоянным источником высокого напряжения, например электростатическим генератором. Однако с помощью такого генератора трудно осуществить ускорители с напряжением, превышающим 5—6 мегавольт. Этим ограничиваются и те скорости и энергии, которые могут быть сообщены частицам с помощью такого ускорителя. [c.209]

Чтобы сообщить частицам более высокие энергии, чем те, которых можно достичь с помощью электростатического генератора, применяются линейные ускорители с переменным электрическим полем. Частицы движутся внутри системы полых электродов (в простейшем случае — цилиндрических трубок), расположенных вдоль прямой линии (рис. 105). Переменное ускоряющее поле между электродами создает генератор электрических колебаний высокой частоты. Простейший способ включения генератора изображен на рис. 105 электроды присоединяются через один к полюсам (четные — к одному полюсу, нечетные — к другому) генератора, так что между каждыми двумя соседними электродами в каждый момент существует одинаковое по величине, но противоположное по знаку напряжение. [c.210]

Когда скорость частицы v становится сравнимой с с, прирост скорости (при том же приросте энергии) замедляется и соответственно медленнее должны расти d. Когда v близко к с, ускоритель с электродами в виде полых цилиндров применять не выгодно. В этом случае выгоднее создать электромагнитную волну, распространяющуюся со скоростью, близкой к скорости частицы. Если скорость частиц близка к скорости света, то в линейном ускорителе вдоль системы электродов (которые в этом случае представляют собой расположенные одна за другой диафрагмы) должна распространяться электромагнитная волна, также со скоростью, близкой к скорости света. На гребнях этой волны частицы проносятся вдоль ускорителя, и их энергия непрерывно возрастает. [c.212]

Такой ускоритель называют линейным ускорителем на бегущей волне. Он применяется для ускорения электронов, так как они быстро набирают скорость, близкую к скорости света. Для тяжелых частиц ускоритель на бегущей волне осуществить очень трудно, так как трудно создать электромагнитную волну, распространяющуюся со скоростью, значительно меньшей скорости света а с другой стороны, тяжелые частицы трудно ускорить до скорости, близкой к скорости света. Поэтому для протонов, например, применяют линейный ускоритель с цилиндрическими электродами, описанный выше. [c.212]

Максимальные энергии, которые могут быть сообщены частицам Б линейном ускорителе, зависят от напряжения U на ускоряющих промежутках и числа этих промежутков. В настоящее время с помощью линейных ускорителей удается ускорить электроны до энергии, близкой к 1 Гэв, а протоны — до энергии около 100 Мэе. [c.212]

Общей чертой всех циклических ускорителей являются, как уже указывалось, близкие к круговым траектории (орбиты) частиц, получающиеся в результате движения частиц в магнитном поле, направленном перпендикулярно к их скорости. Метод же ускорения частиц в большинстве циклических ускорителей применяется тот же, что и в линейных ускорителях с переменным электрическим полем. Вакуумная камера, в которой движутся частицы, имеет форму цилиндра (диаметр которого много больше его высоты), расположенного между полюсами электромагнита так, что ось цилиндра совпадает с направлением магнитного поля. Камера покрыта электропроводящим слоем, в котором по радиусам сделаны изолирующие разрезы (в простейшем случае [c.217]

В линейном ускорителе с переменным полем. Так же как и для линейного ускорителя, наибольший прирост энергии частицы будет получаться при условии, что частица проходит через каждый из промежутков в тот момент времени, когда напряжение на этом промежутке достигает наибольшего значения и имеет такой знак, что поле в промежутке ускоряет частицу. [c.218]

Орбита частицы при этом не будет оставаться постоянной. Как видно из (8.16), с увеличением скорости радиус орбиты частицы будет возрастать. Поэтому частица будет двигаться по дуге окружности только в пределах участка между ускоряющими промежутками, где ее скорость не изменяется. В ускоряющем промежутке, где ее скорость возрастает, частица будет переходить на дугу окружности большего радиуса (соответствующего скорости частицы после прохождения промежутка). Таким образом, траектория частицы будет состоять из дуг окружностей постепенно увеличивающегося радиуса, соединенных небольшими участками, по которым частица переходит с одной дуги на другую. Так как частицы должны пролетать ускоряющие промежутки в определенные короткие интервалы времени (так же как и в случае линейного ускорителя), то они движутся по этим траекториям не сплошным потоком, а отдельными сгустками, занимающими малую долю каждой дуги окружности. По такому принципу был построен первый циклический ускоритель, который был назван циклотроном. [c.218]

В свою очередь ускорители многократного действия делятся на линейные и циклические. В линейных ускорителях частицы движутся по прямой, а в циклических — по окружности или спиралям. [c.470]

В линейных резонансных ускорителях частицы разгоняются прямолинейно переменным электрическим полем. Ускоряющая камера электронного ускорителя представляет собой волновод, Б котором возбуждается волна электрического типа, т. е. такая, у которой электрическое поле имеет компоненту, направленную по оси камеры. Фазовая скорость этой волны подбирается так, чтобы она все время совпадала со скоростью частиц, а частицы подаются в камеру в такие моменты, чтобы они все время сидели близко к максимуму электрического поля. Таким образом, сгустки частиц движутся на гребнях волн. Имеются и другие варианты линейных резонансных ускорителей. Например, у ускорителей протонов и других тяжелых заряженных частиц фазовая скорость волны может быть бесконечной. В этом случае в камеру вставляются металлические дрейфовые трубки, размеры и расположение которых таковы, что частицы прячутся внутрь трубок, когда поле направлено против движения. Трубки экранируют поле, так что внутри них частицы движутся свободно (рис. 9.1). В линейных ускорителях удается получать прирост энергии до 10—15 МэВ на метр длины. Теоретически можно, построив достаточно длинный ускоритель, получить пучок сколь угодно большой энергии. Практические ограничения связаны с конструктивной сложностью и высокой стоимостью длинных ускорителей. Линейный резонансный ускоритель является импульсным. Средний ток обычно составляет несколько мкА (иногда до 20—30 мкА), а ток в импульсе — до 50 мА. [c.471]

Преимуществами линейных резонансных ускорителей являются довольно большой ток и простота инжекции (впуска) и выпуска частиц. Кроме того, в линейных ускорителях частицы пучка практи- [c.471]

Рис. 9.1. Схема резонансного линейного ускорителя с бесконечной фазовой скоростью.

СКОЛЬКИХ сотен МэВ и выше). Поэтому линейные ускорители строятся в основном для электронов, так как при энергиях от нескольких ГэВ и выше разгон электронов в кольцевых ускорителях крайне [c.472]

Для дефектоскопии изделий большой толщины и сложной формы применяют источники тормозного излучения с энергией до нескольких десятков МэВ. Такими источниками излучения являются электростатические генераторы, ускорители прямого действия, бетатроны, линейные ускорители, микротроны. [c.298]

Рнс. 31. Схема ускорителей и — линейный ускоритель б — бетатрон й — микротрон I — камера [c.298]

Принцип действия линейного ускорителя электронов основан на том, что электроны, введенные с некоторой начальной скоростью вдоль оси цилиндрического волновода, в котором возбуждается бегущая электромагнитная волна с предельной компонентой электрического поля, попадая в ускоряющую полуволну, ускоряются под действием электрического поля. Для непрерывного увеличения энергии электронов необходимо, чтобы элект-. [c.301]

На рис. 35 представлено угловое распределение мощности дозы тормозного излучения в рабочих пучках линейных ускорителей на 4 и, 8 МэВ. [c.303]

Линейные ускорители злектронов [c.306]

Питающие устройства рентгеновских аппаратов и высоковольтных установок (микро-тронов, линейных ускорителей, бетатронов) Излучатели Фильтры [c.356]

Ускорители различаются видом ускоренных частиц (электроны, протоны, а-частицы, дейтроны, тяжелые ядра) способом ускорения (разрядные и рентгеновские трубки, электростатические генераторы, линейные ускорители, бетатроны, циклотроны, синхроциклотроны, синхрофазотроны и др.) максимальной энергией ускоренных частиц (от нескольких десятков килоэлектронвольт до нескольких сотен гигаэлектронвольт) числом ускоряемых в единицу времени частиц (от 10 —10 в 1 сек до нескольких миллиампер) назначением и способом использования ускоренного числа частиц (сброс ускоренных частиц на внутреннюю мишень, внешнюю мишень, мезонные фабрики , для медицинских и промышленных целей, физических исследований и т. д.). [c.230]

Принцип работы синхротрона используется во всех ускорителях на высокие энергии, начиная от 1 ГэВ, за исключением линейных ускорителей электронов, подобных имеющемуся в Станфорде. Синхротрон представляет собой устройстве предназначенное для ускорения частиц до высоких энергий [c.410]

Начиная с 1946 г. и в последующие годы в Советском Союзе, США, Англии создаются ускорители заряженных частиц разного типа (бетатрон, синхротрон, фазотрон, синхрофазотрон, современ-iHje линейные ускорители). В 1947 г. С. Пауэлл с сотрудниками, открыли я-мезоны. В том же году другая группа физиков открывает первые гипероны (Л°-частицы) и /С-мезоны. В 1948 г. быда открыто наличие тяжелых атомных ядер в первичной составляющей космического излучения. В рассматриваемый период предпринимаются попытки создания более современных наглядных представлений о расположении протонов и нейтронов в ядре модель ядерных оболочек (1949), обобщенная, или коллективная модель ядра (1950—1952). В 1953 г. открыто существование гипер-ядер. [c.13]

Синхротрон, фазотрон. В 1944 г. советский физик В. И. Векслер и несколько позднее американский физик Е. Мак-Миллан открыли важное физическое явление, получившее название механизм автофазировки . На использовании автофазировки основано устройство синхротрона, фазотрона, синхрофазотрона и современных линейных ускорителей релятивистских заряженных частиц. Принцип циклотронного ускорения может быть использован и для получения релятивистских частиц, так как и в циклотроне возможны стабильные орбиты. Перепишем соотношение (П.66) в следуюн ,ем виде [c.70]

Наибольшими возможностями для исследования е—N)-рассеяния в настоящее время обладает группа физиков, работающая на станфордском двухмильном линейном ускорителе электронов с максим альной энергией = 21 Гэв. Ускоритель представляет собой вакуумную трубу длиной в две мил (отсюда название ускорителя) с 245 клистронами и многочисленными фокусирующими магнитными линзами (через каждые 100 м). На выходе имеется система из фокусирующих и откло-няющих магнитов и коллиматоров. Мишени — жидководородная и жидкодейтериевая. [c.275]

Линейные ускорители (рис. 6.14. а) имеют цилиндрическую вакуумную камеру-волновод 2 с фокусируюи щми электромагнитами. Источником питания волновода является мощные генераторы сверхвысокочастотных (СВЧ) колебаний. которые обеспечивают в волноводе бегущую электромагнитную волну. Электронная пушка I испускает электроны, ускоряемые полем электромагнитной волны. Ускоренные электроны попадают на мишень 3 из тяжелого металла, вызывая жесткое тормозное рентгеновское излучение с мощностью экспозиционной дозы излучения 2,.. 60 мА/кг на расстоянии 1 м при энергии излучения до 3...30 МэВ. В дефектоскопии примен5пот линейные ускорители элект- [c.159]

Перейдем теперь к рассмотрению фотоядерных реакций, т. е. реакций, возникающих при попадании в ядро у-кванта. Экспериментально эти реакции изучать гораздо труднее, чем реакции с такими частицами, как нейтроны и особенно протоны, из-за того, что получаемые на электронных ускорителях (синхротроны, линейные ускорители) пучки -квантов в высшей степени немонохроматичны, т. е. имеют непрерывный энергетический спектр (см. гл. IX, 1). Это в некотором смысле случайное обстоятельство резко осложняет определение зависимости сечений фотоядерных реакций от энергии. [c.164]

Основным типом ускорителя прямого действия является генератор Ван-де-Граафа, работающий в непрерывном режиме. Все линейные ускорители являются импульсными. К циклическим ускорителям относятся циклотрон, его усовершенствованные варианты — фазотрон, синхротрон, синхрофазотрон, изохронный циклотрон, а также бетатрон и микротрон. Из них циклотрон и изохронный циклотрон обычно являются ускорителями непрерывного действия, микротроны могут работать как в непрерывном, так и в импульсном режиме, а все остальные циклические ускорители — существенно импульсные. [c.470]

Ускорение тяжелых частиц обычно целесообразнее производить на кольцевых ускорителях. Но из-за большой интенсивности и простоты выпуска частиц инжекторы (т. е. предускори-тели) гигантских циклических ускорителей тяжелых частиц являются линейными. Так, на циклическом ускорителе в Серпухове в качестве инжектора используется линейный ускоритель протонов на 100 МэВ (см. ниже п. 9). [c.472]

ГэВ, считающейся в настоящее время верхней границей для изохронных циклотронов. Большинство изохронных циклотронов проектируется и строится для протонов с энергиями 50—100 МэВ. Построены И действуют мезонные фабрики — изохронные циклотроны на 520—650 МэВ, Важнейшей проблемой при создании ме-зонных фабрик является вывод пучка и радиационная защита, так как мощность пучка составляет десятки и даже сотни кВт. Область применимости изохронных циклотронов — изучение редких процессов в реакциях с протонами от 50 до 1000МэВ, а также изучение реакций на вторичных мезонных пучках (см. п. 14), Серьезными конкурентами изохронных циклотронов являются линейные ускорители тяжелых частиц. Так, в Лос-Аламосе (США) в 1972 г. создан линейный ускоритель с энергией 800 МэВ. В 1978 г. его интенсивность достигла 300 мкА. [c.477]

Размеры фокусного пятна определяют геометрическую иерезкость, В отличие огг рентгеновских аппаратов, линейных ускорителей и микротронов размеры фокусного пятна на мишени [c.299]

Преимущество линейных ускорителей состоит в большой янтевсивиости тормозного излучения. Так, линейные ускорителя с энергией 10—25 МэВ создают тормозное излучение, мощность экспозиционной дозы которого составляет 2000—25 ООО Р/мвн из расстоянии 1 м от мишени. [c.303]

За рубежом линейные ускорители широко применяют при радиациовком контроле. Так, фирма Варинассоши-эйшн (США) разработала около 30 линейных ускорителей промышленного применения (табл. 19). [c.303]

Линейные ускорители ЛУЭ-Ю/Ь и ЛУЭ-Ю-2Д предназначены для контроля стальных изделий толщиной 400— 500 мм в промышленных условиях. Ускорители представляют собой компактные установки, состоящие из излучателя и блоков электропитания, теплообменников и управления. Излучатель снабжен рентгеновской головкой, позволяющей получить равномерное по интенсивности поле тормозиого излучения. При просвечивании стальных изделий толщиной 400 мм ускорителем ЛУЭ-10-2 экспозиция составляет примерно 7 мин при относительной чувствительности 1 %. [c.303]

Радиография с использованием ускорителей (бетатронов, микротронов, линейных ускорителей) Ускорители с, < 50 МэВ То же, большая толщина просвечиваемого материала (например, толщина стальных деталей до 500 мм) То же, необходимость мощной защиты, уменьшение углового распределения интенсивности излучения с увеличением энергии, т. е. малые поля облуче ния [c.308]

Интроскоп Линейные ускорители электронов, бетатроны, микротроны Сцинтнлляционный моно-кристаллический экран диаметром 150 и 200 мм Изокон ЛИ 01 Камера КТП-62 250 мкм по проволоке из вольфрама 1-2 ВК-29 и ВК-23 с фотоприставкой 3 [c.369]

Промышленное применение линейных ускорителей, микротронов, бето-тронов на энергии 1—16 МэВ ограничено только большими массами и размерами источников. Во всех рентгеновских томографах используются трубки традиционного типа. Одним из путей существенного повышения интенсивности излучения является применение синхронтронного излучения. [c.467]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...