Синхрофазотрон

За прошедшее время ускорительная техника достигла больших успехов. В 1957 г. в Советском Союзе пущен первый в мире синхрофазотрон на энергию ускоренных частиц (протонов) 10 ° эв (10 Гэв) , а в 1967 г. введен в действие синхротрон Института физики высоких энергий (г. Серпухов) на энергию ускоренных протонов 70 Гэв. Ведется проектирование и разработка кибернетического ускорителя протонов на энергию 1000 Гэв (10 2 дду Современные ускорители трудно назвать физическими установками — это дорогостоящие промышленные комплексы со сложным и многообразным оборудованием. [c.229]

В настоящее время представляется уже бессмысленным говорить о проверке этих соотношений. В технике современного физического эксперимента часто используют скорости частиц, близкие к скорости света с, и пренебрежение выражением (7.24) привело бы, например, к тому, что нельзя было бы построить ускоритель частиц типа синхрофазотрона. Поэтому формулы специальной теории относительности обязательно применяют при инженерных расчетах ускорителей. [c.379]

Синхрофазотрон служит для ускорения протонов, имеет переменное (нарастающее) во времени магнитное поле и переменную (убывающую) частоту ускоряющего поля. Протоны ускоряются ДО энергий порядка десятков миллиардов электрон-вольт. [c.63]

Попытка сочетать достоинства синхротрона и фазотрона привела к созданию синхрофазотрона. [c.71]

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]

Рис. 23. Схема устройства синхрофазотрона,

Строятся синхрофазотроны со слабой и сильной фокусировкой. Поясним идею сильной фокусировки ускоряемых частиц в ускорителе. [c.72]

Для того чтобы сделать циклотронный принцип ускорения пригодным для частиц релятивистских энергий, необходимо менять либо режим ускорения, либо распределение магнитных полей. Это было осуществлено разными способами в фазотронах, синхротронах, синхрофазотронах, изохронных циклотронах. [c.473]

Для ускорения тяжелых частиц до энергий от 1 ГэВ и выше используется синхрофазотрон — кольцевой ускоритель, в котором меняется во времени как магнитное поле, так и частота импульсов ускоряющего электрического поля. Изменение частоты электрического поля здесь необходимо, поскольку протоны с энергией в 1 ГэВ еще не являются достаточно ультрарелятивистскими, так что период их обращения по орбите постоянного радиуса зависит от энергии.. В разных странах сооружены протонные синхрофазотроны на энер- [c.475]

Жесткая фокусировка возможна не только в синхрофазотронах, но и в ускорителях других типов. В настоящее время разрабатываются различные варианты таких ускорителей. [c.476]

Синхрофазотрон Объединенного института ядерных исследований 154 [c.154]

В 1949 г. в Институте ядерных проблем АН СССР в подмосковном городе Дубне вошел в строй действующих установок основанный на этом принципе усовершенствованный тип ускорителя — синхроциклотрон на 680 Мэе. Затем, в 1957 г., в Объединенном институте ядерных исследований (международной исследовательской организации социалистических стран, учрежденной на базе Института ядерных проблем) был введен в эксплуатацию самый мощный для того времени ускоритель — синхрофазотрон на 10 млрд, электрон-вольт Где) с замкнутой электромагнитной системой средним диаметром около 60 м (рис. 42). Еще через четыре года в Московском институте экспериментальной и теоретической физики закончилось строительство протонного синхротрона мощностью 7 Гэе, работающего на принципе жесткой или сильной фокусировки ( обжатия пучка ускоряемых частиц), обусловившем значительное уменьшение габаритов и веса электромагнитов (вес электромагнита в синхрофазотроне на 10 Гэв составляет 36 тыс. т, тогда как вес электромагнита синхротрона на 7 Гэв равен 3,7 тыс. т). [c.155]

Другой областью, где современной радиоэлектронике пришлось держать экзамен на зрелость, является создание высокочастотной аппаратуры для мощных ускорителей элементарных частиц. Одним из таких ускорителей, созданных в Советском Союзе, был синхрофазотрон Объединенного института ядерных исследований. [c.416]

Инженеры знают в современной технике нередко простое по идее устройство требует таких вспомогательных механизмов, что они сами становятся серьезной технической задачей. Ведь проста в принципе и космическая ракета, и синхрофазотрон. А вот создание и поддержание вакуума в его кольцевой камере — вспомогательная по существу проблема — требует для своего решения приложения вершинных достижений ряда областей науки, техники, промышленности. Так же проста в принципе магнитогидродинамическая установка и так же требуют максимального напряжения научной и конструкторской мысли ее многочисленные на первый взгляд вспомогательные устройства. Поэтому-то и привлекло всеобщее внимание сообщение о работе советской магнитогидродинамической установки. Ведь и американские ученые и инженеры пока не могут похвастаться большими успехами в этом направлении развития науки и техники. Опробованные установки такого типа во всем мире насчитываются единицами. [c.80]

Радиационное облучение. При эксплуатации атомных электростанций, синхрофазотронов и других сооружений конструкции находятся под воздействием ионизирующего облучения, которое приводит к изменению механических свойств материалов. Действие радиационного облучения на металлы аналогично понижению температуры, то есть повышает прочностные характеристики и уменьшает пластические свойства. При длительной работе бетонных сооружений под воздействием радиации происходит понижение их жесткостных свойств и уменьшение модуля упругости. [c.64]

В конструкциях, подверженных облучению (оболочки урановых стержней, корпуса и трубопроводы реакторов, корпуса синхрофазотронов), в качестве конструкционных материалов, обладающих необходимым комплексом жаропрочности и коррозионной стойкости, используют высоколегированные стали перлитного и аустенитного класса, а также различные сплавы. Широкое применение сплавов на основе Zr, Be, Al, Mg в таких конструкциях объясняется их удовлетворительной жаропрочностью и коррозионной стойкостью, а также необходимым комплексом теплофизических свойств, в частности способностью слабо поглощать нейтроны. [c.521]

Установка С-100 — резонансный ускоритель электронов (синхротрон), который был рассчитан на получение электронов с энергией до одного миллиарда электронвольт. Технический проект синхротрона был разработан Физическим институтом АН СССР (С.И. Вавиловым и В.И. Векслером). Установку С-100 предполагалось создать путем модернизации установки С , построенной в р-не Иваньковской ГЭС, в 130 км от Москвы, в Кимрском р-не Калининской обл. (г. Дубна) и рассчитанной на ускорение электронов до энергий 400-450 МэВ. В последующем, в связи с развертыванием работ над синхрофазотроном на 10 ГэВ, работы по установке С-100 были приостановлены [1. С. 83], [8. С. 241-242, 253-256, 343-344]. [c.775]

Установка КМ — кольцевой ускоритель протонов — синхрофазотрон на энергию 10 ГэВ, введенный в действие в Объединенном институте адерных исследований (г. Дубна) 5 декабря 1957 г. — см. документы № 95, 96, а также [11. С. 872], [14. С. 78]. [c.777]

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]

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]

Синхрофазотрон — кольцевой резонансный ускоритель с фиксированной орбитой частицы, в котором медленно (адиабатически) нарастает во времени управляющее магнитное гюле и одновременно и согласованно уменьшается частота ускоряющего электрического гюля. Частицы (протоны) сверхвысоких энергий, исгюльзуемые в настоящее время в ядерной физике, получаются при помощи синхрофазотронов. [c.71]

Остановимся кратко на принципиальной схеме устройства синхрофазотрона Объединенного института ядериых исследований, (ОИЯИ), находящегося в г. Дубне. [c.71]

Используя принцип сильной фокусировки, были построены и пущены синхрофазотрон в Женеве (ЦЕРН) на энергию 28—30 Бэв [c.73]

Синтез ядра 324—325 Синхротрон 70 Синхрофазотрон 71 Система центра инерции 266—267 Слабого поля случай 120 Слабое взаимодействие 361 Смещенные мультиплеты 364 Совпадений метод 343 Соотношение неопределенностей 75 Сопряжение зарядовое 351 Составное ядро 274 Спин нуклонов 107—ПО Спин-орбитальное взаимодействие 136, 186—188 Спнральпость 248 Спонтанное деление 100, 292, 298 Средняя длина пробега 24 [c.395]

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]

ГИИ от 1 ГэВ до 10 ГэВ. Интенсивность синхрофазотронных пучков относительно низка, особенно при высокой энергии. Синхрофазотрон на 10 ГэВ в Дубне дает в среднем за цикл ускорения 3,3-10 протонов (7,5 импульса в минуту). Отметим, что Дубненский синхрофазотрон может ускорять не только протоны, но и атомные ядра до энергии 10 ГэВ на один протонный заряд. Так, полностью ионизованный атом изотопа углерода ускоряется на этом ускорителе до энергии 5 ГэВ/нуклон (интенсивность в импульсе 10 ядер С ). Ускорение атомных ядер до релятивистских энергий положило начало новому направлению в ядерной физике — физике релятивистских ядер. [c.476]

Интенсивность синхрофазотронов удалось заметно повысить путем использования открытого в 1950 г. (Н. Кристофилос) метода сильной фокусировки пучков. Идея метода состоит в том, что в ускорительном кольце чередуются фокусирующие и дефокусирующие магнитные линзы. При соответствующем подборе параметров линз такая система создает сильный фокусирующий эффект за счет того, что пучок проходит через рассеивающую линзу ближе к главной оси, чем через предшествующую ей собирающую. [c.476]

Применение жесткой фокусировки в синхрофазотронах дало возможность строить ускорители на более высокие энергии. При жесткой фокусировке сильно уменьшается диаметр пучка, что на порядок уменьшает вес магнита. Один из крупнейших в мире синхрофазотронов с жесткой фокусировкой пущен в конце 1967 г. в Серпухове (В. В. Владимирский, Д. Г. Кошкарев, А. А. Кузьмин, А. А. Логунов, И. Ф. Малышев, Р. М. Суляев и др.). [c.476]

Мы привыкли уже к масштабным физическим исследованиям. Физики используют сейчас сложное и дорогое оборудование, такое, например, как серпуховский и ду -ненский синхрофазотроны, ракеты, спутники, специальные подводные лодки, самолеты и корабли. Избалованному машинами-вычислителями и уникальной техникой [c.146]

В 1950 г. В. И. Векслер, Д. В. Ефремов и сотрудники Радиотехнического института Академии наук СССР приступили к составлению комплексного технологического проекта синхрофазотрона. К этому же времени относится начало научной разработки и конструирования уникального радиотехнического оборудования этого ускорителя. Синхрофазотрон начал работать 29 марта 1957 г. Вначале протоны были ускорены до энергии 8,3 млрд. эв, но уже в апреле 1957 г. удалось довести работу ускорителя до проектного задания — 10 млрд. эв. Успешное завершение постройки синхрофазотрона дало основание руководителю разработок радиоэлектронных систем ускорителя А. Л. Минцу в 1957 г. писать Итак, крупнейшая в мире установка для ядерных исследований запущена. Протоны ускорены до энергий, еще не достигнутых ни в одной лаборатории в мире. Это большой праздник всей нашей советской науки и техники, в том числе и работников советской радиоэлектроники. Многие тысячи специалистов и рабочих принимали [c.416]

К. л. были предсказаны А. М. Балдиным и открыты окснерлмснтально на синхрофазотроне в Дубне в 1971. Было обнаружено, что ядро дейтерия с энергией 5 ГэВ на нуклон при столкновении с ядром углерода с вероятностью песк. процентов порождает пионы с энергией до 8 ГэВ (в лабораторной системе координат). [c.535]

Рис. 3. Фотографии следов частиц, полученные на проианозой камере (ОИЯИ) Л = Тл облучение релятивистскими ядрами на синхрофазотроне (ОИЯИ). Ядро N6 с импульсом 92,4 ГэВ/с в точке А взаимодействуете мишенью из Та (тевшые поперечные полоски-пластины Та), образуя св. 50 заряженных частиц. Плотные следы принадлежат останавливающимся протонам, Излучаемый уквант (от А до Б) в точке Б конвертирует в е — е -пару в точке В излучается уквант, давший в точке Г комптоновский электрон.

Экспериментальные методы требуют достаточно пи-тенсивных пучков релятивистских ядер. Для ускорения ядер обычно используют модифициров. синхротроны протонные. Получение пучков ионов с максимально возможным зарядом осуществляется либо предварит, ускорением малозарядных ионов, получаемых от обычных ионных иеточнинов с последующей полной обдиркой электронов на твёрдых и газообразных мишенях, Либо путём использования спец, ионных источников, в к-рых образуются голые ядра (необходимо для устойчивого ускорения). Запуск в Дубне ускорителя Нуклотрон (1992) в сочетании с синхрофазотроном даёт возможность ускорения ядер вплоть до и при высоких пространственно-временных характеристиках пучков. [c.338]

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]

СИНХРОФАЗОТРОН выходящее из употребления название протонного синхротрона со слабой фокуси-. ровной (см. Синхротрон протонный), [c.534]

Синхротроны применяют для ускорения частиц всех типов собственно синхротроны—для электронов и синхротроны для протонов и др. ионов (старое назв.—синхрофазотроны, см. Синхротрон протонный). Энергия, до к-рой ускоряются частицы в синхротронах, ограничена для электронов мощностью сннхротронного излучения, а для протонов и ионов только размерами и стоимостью У. [c.249]

В радиоэлектронике с использованием Р. м. в виде этилсульфата лантана и гадолиния с добавкой церия были осуш,ествле-ны молекулярные (квантовые) генераторы, т. н. мазеры и лазеры. Се, La и др. Р. м. получили применение как газопоглотители (геттеры в вакуумных лампах), в качество эмиттеров (покрытие катодов), проволоки ламп накаливания н т. д. Катоды из борида La успешно использованы на синхрофазотроне, а катод, покрытый [c.119]

Как подчеркнул Поллок, предложенное охлаждаю-ще-накопительное кольцо не просто расширит возможности Индианского циклотрона, Оно даст возмоЖ ность специалистам по ядерной физике убедиться в том, насколько полезно охлаждение пучка . Со временем можно будет рассмотреть вопрос об охлаждении пучков тяжелых ионов или об охлаждении методом стохастической коррекции [3]. В ЦЕРНе, где метод стохастической коррекции применяется для формирования пучков антипротонов с энергией 270 ГэВ, планируется установка внутренних мишеней из фольги в LEAR, малом накопительном кольце для антипротонов низких энергий, которое присоединено к синхрофазотрону на сверхвысокую энергию с встречными пучками протонов и антипротонов. [c.250]

Одним из научных центров, где рождается будущее атомной энергетики, можно назвать Объединенный институт ядерных исследований. Как отметил директор этого института Д. И. Блохинцев, основное внимание ученых здесь сосредоточено на изучении физики высоких энергий и элементарных частиц. Дпя этого ученые имеют такие мощные средства исследований, как фазотрон на 680 Мэе, синхрофазотрон на 10 млрд. эв. Фазотрон состоит из огромного электромагнита, между полюсами которого находится камера, из которой выкачан воздух. Чтобы судить о размерах этого устройства, достаточно сказать, что магнит весит несколько тысяч тонн, а камера имеет объем в десятки кубических метров. Воздух из камеры выкачивается для того, чтобы он не препятствовал движению ускоряемых частиц. Эти частицы двигаются [c.198]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...