Blog a javítás - ciklotron
Amikor mozgó részecske mágneses mezőben kerülete mentén közelíti meg a különbség a Dees, van az időben a konfiguráció az elektromos mező gets gyorsuló „pofon”. Végül, az energia a részecske növekszik, mozog gyorsabban, spinning típusától kikapcsolódáshoz spirális görbe.
Természetesen az elektromos mező a különbség, függetlenül annak iránya vagy gyorsítják vagy lassítják díjakat. Nyilvánvaló, hogy meg kell választani a frekvenciát, a maximális feszültség a különbség a dees mindig jött idején találni egy részecske van. De mi majd követte a mozgását, a proton amikor elkezd felvázolni nagyobb és nagyobb félkör? Vajon van ideje abban a pillanatban a ciklikus változások az elektromos mező?
A ciklotron egy töltött részecske két erő: a centrifugális, amelynek célja, hogy „dobja” a részecskéket a ciklotron, és a Lorentz-erő, ami a részecske mozog egy kört. Ha a mágneses mező konstans az egész területén a mozgás a részecske, akkor a részecske mozog a félkör legalább néhány tartományban időt.
Ez a fő oka az egyszerűség a ciklotron. A generátor teszi a fix frekvenciájú váltakozó feszültség, amely állandó időközönként jelentéseket részecskék felgyorsítása impulzusokat. Figyelemre méltó, hogy a leírt módszer lehetővé teszi, hogy növelje a kezdeti proton energia a több száz vagy akár több ezer alkalommal (nagyon 20-25 MeV), bár a feszültség a dees nem haladhatja meg több 10 s vagy száz kV. Lehet kérdezni, hogy miért csak 25 MeV, és nem a 1000 MeV vagy annál nagyobb energiát? Az indukció után lehet növelni vagy a mágneses mező építeni nagyobb ciklotron.
De jelentősen növeli a mágneses mező cyclotrons nem. Nagyon elérhető érték korlátozza telítettség indukciós a vas- mágnessaruk és 1,5-2 Tesla. Ami a méret a gázpedál, a becslés, hogy csak egy ciklotron mágnes 10.000 MeV, ha B = 1,5 T, terhet több mint 1 millió.
De ez még nem minden. Ha még építeni egy nagy ciklotron, várta, hogy egy magasabb energia, kiderül, hogy a részecske energiája több MeV nincs ideje, hogy illeszkedjen repülni fel, hogy a gyorsuló különbség. A külső pályákon, ahol a protonok volna vásárolni egy hatalmas energia, mozognak lassabb. A végén azt eredményezi, hogy zavar közötti szinkronizálás működése a generátor és a keringő protonok (fázisvesztő); részecskék lehullanak stroke és felgyorsítja a folyamat véget ér. Miért történik ez? Végül is, ha a díjat a részecskék nem váltott vagy megváltozott mágneses mező, és legalább egy kis időt a részecskék áramlásának pályán nem kell változtatni.
Valójában ez nem igaz. T időszakban független a részecske sebességének és pályája sugara csak haladási sebességek esetében kisebb, mint a fény sebessége. Ha a sebesség a részecske megközelíti a fénysebességet - fizikusok hívja ezeket részecskék relativisztikus tömege összhangban hozzá a relativitáselmélet kérlelhetetlen meredeken emelkedik. De a nagyobb részecske tömege kevésbé mobil - kezd elmaradnak, és belép a visszatartó területen. Mint látható, a nagyon működési elve a ciklotron nem tudja előállítani proton energia 20-25 MeV. Minden mintát hasonló módon, hogy gyorsítsák töltött részecskék nagy energiák sikertelenek voltak.
Kiutat találtak orosz fizikus Vladimir Veksler. Ő tudta, hogy egy ütemtervet a mozgás egy részecske, amelyben egy pisztolyt is figyelembe vesszük növekedett a súlya. Persze, láttad gördülő a létrán el. Kezdetben ugrik egyik szintről a másikra, később a sebesség növekedésével, és ő ugrott át két szakaszban, miután három, négy, és így tovább. D. Valami hasonló Wexler javasolt csinálni, és gyorsítók. Mivel a részecske növekedési ráta, vagy megváltoztatják az indukciós vagy mágneses tér generátor frekvenciája. Engedelmeskedve változásának hatását gyakorisága a területen, maguk a részecskék jönnek a gyorsuló különbség ebben a pillanatban, amikor az szükséges. Így a gyorsulás a folyamat folytatódik nagyon nagy energiákat. Ezen elv (fizikusok hívják irányuló szakasza) alapján keresetet számos modern gyorsítók. De ez nem közönséges cyclotrons.