Зміст
- Для чого потрібен синхрофазотрон
- Принцип роботи синхрофазотрона
У середині 50-х років минулого століття в Радянському Союзі повним ходом йшла робота над грандіозною установкою, призначеною для дослідження мікроміру. Гігантську споруду запустили 1957 року. Радянські вчені отримали небачений на ті часи прискорювач заряджених частинок, названий синхрофазотроном.
Для чого потрібен синхрофазотрон
По своїй суті синхрофазотрон являє собою величезну установку для прискорення заряджених частинок. Швидкості елементів у цьому пристрої дуже великі, як і енергія, що виділяється при цьому. Отримуючи картину взаємного ударіння частинок, вчені можуть судити про властивості матеріального світу і його будову.
Про необхідність створення прискорювача йшлося ще до початку Великої Вітчизняної війни, коли група радянських фізиків на чолі з академіком А. Іоффе направила в уряд СРСР лист. У ньому підкреслювалася важливість створення технічної бази для вивчення будови ядра атома. Ці питання вже тоді стали центральною проблемою природознавства, їх рішення могло просунути вперед прикладну науку, військову справу та енергетику.
У 1949 році почалося проектування першої установки - протонного прискорювача. Цю споруду було до 1957 року побудовано в Дубні. Прискорювач протонів, який отримав назву «синхрофазотрон», являє собою спорудження величезних розмірів. Він сконструйований у вигляді окремого корпусу науково-дослідного інституту. Основну частину площі споруди займає магнітне кільце діаметром близько 60 м. Воно потрібне для створення електромагнітного поля з необхідними характеристиками. У просторі магніту і відбувається прискорення частинок.
Принцип роботи синхрофазотрона
Перший потужний прискорювач-синхрофазотрон спочатку передбачалося сконструювати на основі комбінації двох принципів, що до цього окремо використовувалися у фазотроні і синхротроні. Перший з принципів - зміна частоти електромагнітного поля, другий - зміна рівня напруженості магнітного поля.
Працює синхрофазотрон за принципом циклічного прискорювача. Щоб гарантувати знаходження частинки на одній і тій же рівноважній орбіті, частота прискорюючого поля змінюється. Пучок частинок завжди приходить у прискорювальну частину установки у фазі з електричним полем високої частоти. Синхрофазотрон іноді називають протонним синхротроном, що має слабке фокусування. Важливий параметр синхрофазотрона - інтенсивність пучка, яка визначається числом частинок, що містяться в ньому.
У синхрофазотроні майже повністю усуваються похибки і недоліки, властиві його попереднику - циклотрону. Змінюючи індукцію магнітного поля і частоту перезарядки частинок, протонний прискорювач збільшує енергію частинок, направляючи їх за потрібним курсом. Створення такого приладу справило революцію в ядерній фізиці і стало початком прориву в області вивчення заряджених частинок.
