ПЕРЕЗАРЯДНЫЙ УСКОРИТЕЛЬ


ПЕРЕЗАРЯДНЫЙ УСКОРИТЕЛЬ
ПЕРЕЗАРЯДНЫЙ УСКОРИТЕЛЬ

       
(тандем), высоковольтный ускоритель, в к-ром благодаря перезарядке ускоряемых ч-ц (изменению знака, а иногда и величины заряда) одно и то же ускоряющее напряжение используется дважды: отрицат. ионы ускоряются при движении к положительно заряженному высоковольтному электроду В, а положит. ионы, образовавшиеся после перезарядки,— при движении от него (рис. 1). Образующиеся после перезарядки ч-цы с различным
ПЕРЕЗАРЯДНЫЙ УСКОРИТЕЛЬ1
Рис. 1. Одинарный тандем: И — источник отрицат. ионов; Г — высоковольтный генератор; В — высоковольтный электрод; М — перезарядная мишень; П- — пучок отрицат. ионов; П+ — пучок положит. ионов; С — сепаратор.
Z+ ускоряются до разных энергий, поэтому для их разделения после ускорения требуется сепаратор — магнит с полем, перпендикулярным направлению движения ч-ц (см. МАСС-СПЕКТРОМЕТР). Энергия ч-ц на выходе П. у. равна ?=eu(Z++Z-), где u — напряжение высоковольтного генератора, a Z- и Z+ — числа элементарных зарядов ч-цы до и после перезарядки (обычно Z-=l). Дополнит. преимущество П. у.— нулевой потенциал ионного источника. Добавление ещё одного генератора противоположной полярности (двойной тандем, рис. 2) позволяет повысить энергию ч-ц до величины ?=eu(Z++2Z-).
ПЕРЕЗАРЯДНЫЙ УСКОРИТЕЛЬ2
Рис. 2. Двойной тандем: И — источник нейтр. ч-ц; П0 — пучок нейтр. ч-ц; Г1 — высоковольтный генератор первого ускорителя, B1 — его высоковольтный электрод; Г2 — генератор второго ускорителя; В2 — второй высоковольтный электрод; M1 и М2 — перезарядные мишени; П- — пучок отрицат. ионов; П+ — пучок положит. ионов; С — сепаратор.
Типичная энергия протонов, ускоряемых в П. у. ? = 10— 20 МэВ.
Идея использовать перезарядку для увеличения энергии ускоряемых ч-ц предложена У. X. Беннеттом (США) в 1935. Она была реализована лишь в 1958, после разработки эфф. источников отрицат. ионов и перезарядных мишеней — газовых и твёрдых (отрицат. ионы могут быть получены непосредственно из источника или перезарядкой положит. ионов на газовой или пароструйной мишени, перезарядкой при взаимодействии пучка с твёрдой поверхностью, покрытой атомами щелочных металлов, и т. д.).

Физический энциклопедический словарь. — М.: Советская энциклопедия. . 1983.

ПЕРЕЗАРЯДНЫЙ УСКОРИТЕЛЬ

(тандем)- высоковольтный ускоритель, в к-ром благодаря перезарядке ускоряемыхчастиц (изменению знака, а иногда и величины заряда) одно и то же ускоряющеенапряжение применяется дважды: отрицат. ионы ускоряются при движении кположительно заряженному высоковольтному электроду, а положит. ионы, образовавшиесяпосле перезарядки, - при движении от него к электроду с нулевым потенциалом.

15041-13.jpg

Схема перезарядного ускорителя:1 - источник отрицательных ионов; 2 - высоковольтный генератор;3- высоковольтный электрод; 4 - перезарядная мишень; 5,6 - пучки отрицательных и положительных ионов; 7 - сепаратор.

Использование перезарядки позволяет притом же напряжении генератора увеличить энергию протонов вдвое, а энергиюболее тяжёлых частиц в неск. раз. При этом облегчаются питание и обслуживаниеионного источника, к-рый находится под нулевым потенциалом. Образующиесяпосле перезарядки частицы с разл. зарядами ускоряются до разных энергий, <поэтому для их разделения после ускорения необходима сепарация, осуществляемаямагнитом с полем, перпендикулярным направлению движения частиц. Энергиячастиц на выходе П. у. равна 15041-14.jpg=eU(n_+п +), где U - напряжение высоковольтного генератора, п_е и п + е - заряды частиц до и после перезарядки(обычно п_= 1). Добавление ещё одного генератора с отрицат. полярностьюнапряжения (двойной тандем) повышает энергию частиц до 15041-15.jpg=eU(2n_+ п +). Типичные величины напряжений, применяемыхв П. у., ~10 - 20 MB, в наиб. крупных П. у. - 25 - 30 MB.
Идея использовать перезарядку для увеличенияэнергии ускоряемых частиц предложена У. X. Беннеттом (W. Н. Bennett) в1935, однако она была реализована лишь в 1958 после разработки эфф. источниковотрицат. ионов и перезарядных устройств - мишеней. Перезарядная мишеньпредставляет собой трубку, в к-рую подаётся газ, или плёнку твёрдого вещества(углерода) толщиной неск. мкг/см 2. Применение твёрдых мишенейпозволяет получить положит, ионы тяжёлых элементов с более высокой зарядностыо( п + = 7 -10). Для дополнит. обдирки ионов после перезарядкина одном из участков ускорит. тракта может быть установлена ещё одна мишень.

Лит.: Комар Е. Г., Основы ускорительнойтехники, М., 1975; "Nuclear Instruments and Methods", 1974, v. 122, № 1/2(спец. выпуск).

М. П. Свиньин.

Физическая энциклопедия. В 5-ти томах. — М.: Советская энциклопедия. . 1988.


.

Смотреть что такое "ПЕРЕЗАРЯДНЫЙ УСКОРИТЕЛЬ" в других словарях:

  • ПЕРЕЗАРЯДНЫЙ УСКОРИТЕЛЬ — (тандем) высоковольтный ускоритель, в котором в процессе ускорения отрицательный ион при взаимодействии со специальной мишенью превращается в положительный, что позволяет использовать дважды одно и то же ускоряющее напряжение, т. е. увеличить в 2 …   Большой Энциклопедический словарь

  • перезарядный ускоритель — (тандем), высоковольтный ускоритель, в котором в процессе ускорения отрицательный ион при взаимодействии со специальной мишенью превращается в положительный, что позволяет использовать дважды одно и то же ускоряющее напряжение, т. е. увеличить в… …   Энциклопедический словарь

  • Перезарядный ускоритель —         тандем, высоковольтный ускоритель, в котором с помощью перезарядки (изменения знака заряда) частиц обеспечивается двукратное использование одного и того же ускоряющего напряжения. См. Ускоритель высоковольтный …   Большая советская энциклопедия

  • ПЕРЕЗАРЯДНЫЙ УСКОРИТЕЛЬ — (тандем), высоковольтный ускоритель, в к ром в процессе ускорения отрицат. ион при взаимодействии со спец. мишенью превращается в положительный, что позволяет использовать дважды одно и то же ускоряющее напряжение, т. е. увеличить в 2 раза… …   Естествознание. Энциклопедический словарь

  • Ускоритель высоковольтный —         устройство для ускорения заряженных частиц электрическим полем, неизменным или слабо меняющимся в течение всего времени ускорения частиц. Основные элементы У. в. – высоковольтный генератор, источник заряженных частиц и система,… …   Большая советская энциклопедия

  • перезарядный высоковольтный ускоритель — Высоковольтный ускоритель, в котором ускоряющее напряжение используется двукратно посредством изменения знака заряда ускоряемых ионов. [ГОСТ Р 52103 2003] Тематики ускорители заряженных частиц EN high voltage charge exchange acceleratortandem… …   Справочник технического переводчика

  • ВЫСОКОВОЛЬТНЫЙ УСКОРИТЕЛЬ — линейный ускоритель заряж. ч ц, в к ром используется электрич. поле, неизменное или слабо меняющееся по величине в течение всего времени ускорения заряж. ч цы. Осн. преимущество В. у. перед др. типами ускорителей возможность получения высокой… …   Физическая энциклопедия

  • тандем — ТАНДЕМ, ТАНДЕМ, а; м. [англ. tandem] 1. Спец. Машина, механизм, в котором однородные устройства расположены последовательно на одной оси. Тандем паровоз. Тандем машина. Тандем велосипед (двухместный, с двумя сёдлами, расположенными одно за… …   Энциклопедический словарь

  • ТАНДЕМ — то же, что (см. ПЕРЕЗАРЯДНЫЙ УСКОРИТЕЛЬ). Физический энциклопедический словарь. М.: Советская энциклопедия. Главный редактор А. М. Прохоров. 1983. ТАНДЕМ …   Физическая энциклопедия

  • Институт ядерной физики НЯЦ РК — У этого термина существуют и другие значения, см. Институт ядерной физики. Институт ядерной физики НЯЦ РК (ИЯФ НЯЦ РК) Прежнее название Институт ядерной физики АН КазССР Директор Батырбеков Э.Г. (и.о.) …   Википедия


Поделиться ссылкой на выделенное

Прямая ссылка:
Нажмите правой клавишей мыши и выберите «Копировать ссылку»

We are using cookies for the best presentation of our site. Continuing to use this site, you agree with this.