Синхротрон: различия между версиями

651 байт добавлено ,  7 лет назад
Нет описания правки
[[Файл:SOLEIL le 01 juin 2005.jpg|thumb|200px|right|СинхротронЗдание синхротрона [[Soleil]], [[Париж]]]]
[[Файл:ALS Injector and storage.jpeg|thumb|200px|right|Фрагмент электронного синхротрона [[ALS]] (Advanced Light Source), [[Национальная лаборатория имени Лоуренса в Беркли|Беркли]]]]
'''Синхротро́н''' (от {{lang-grc|σύγχρονος}} — одновременный) — один из типов резонансных циклических [[Ускоритель заряженных частиц|ускорителей]]. Характеризуется тем, что в процессе ускорения частиц орбита пучка остаётся постоянного радиуса, а ведущее [[магнитное поле]] поворотных магнитов, определяющее этот радиус, возрастает. Кроме того, остаётся постоянной частота ускоряющего электрического поля (в отличие от [[синхрофазотрон]]а). Понятно, что для пучков ультрарелятивистских частиц период обращения определяется только длиной орбиты, и коль скоро она не изменяется, то нет необходимости изменять частоту электрического поля. Поэтому все резонансные циклические ускорители лёгких частиц (электронов и позитронов), а также высокоэнергетические протонные и ионные машины, такие как [[LHC]] и [[Тэватрон]] — это синхротроны. В синхротроне достигнуты энергии около 4 Т[[эВ]] для протонов ([[LHC]]) и более 100 ГэВ для электронов ([[LEP]]). Дальнейшее повышение энергии в электронных синхротронах, фактически, нереально вследствие огромных потерь энергии на излучение, потеря энергии за один оборот пропорциональна 4-й степени энергии: W ~ E<sup>4</sup>/R.
 
== Принципиальное устройство синхротрона ==
Синхротрон представляет собой электровакуумную установку с приблизительно кольцевой вакуумной камерой, в которой частицы ускоряются до скорости, близкой к [[скорость света|скорости света]], а стоящие на их пути мощные электромагниты задают траекторию их движения. В вакуумной камере постоянно поддерживается высокийсверхвысокий вакуум (порядка 10<mathsup>10^{-9}</mathsup> [[Торр]] и выше), чтобы избежать рассеяния частиц пучка на атомах остаточного газа. Синхротрон действует по резонансному принципу ускорения, то есть циркулирующий сгусток частиц попадает в ускоряющее электрическое поле ВЧ-резонатора всегда в одной и той же фазе, и частицы получают небольшую порцию энергии, много меньшую, чем уже имеющаяся у них кинетическая энергия. Ускорение частиц происходит за счёт многократного пролёта (~10<sup>6</sup> раз в секунду) через ускоряющую секцию.
 
Синхротрон представляет собой электровакуумную установку с приблизительно кольцевой вакуумной камерой, в которой частицы ускоряются до скорости, близкой к [[скорость света|скорости света]], а стоящие на их пути мощные электромагниты задают их движения. В вакуумной камере постоянно поддерживается высокий вакуум (порядка <math>10^{-9}</math> [[Торр]] и выше), чтобы избежать рассеяния частиц пучка на атомах остаточного газа. Синхротрон действует по резонансному принципу ускорения, то есть циркулирующий сгусток частиц попадает в ускоряющее поле ВЧ-резонатора всегда в одной и той же фазе, и частицы получают небольшую порцию энергии, много меньшую, чем уже имеющаяся у них кинетическая энергия. Ускорение частиц происходит за счёт многократного пролёта (~10<sup>6</sup> раз в секунду) через ускоряющую секцию.
 
== См. также ==
* [[Специализированные источники синхротронного излучения]]
* [[Синхротронные колебания]]
 
== Литература ==
* [http://www.femto.com.ua/articles/part_2/3659.html Синхротрон протонный] в Физической энциклопедии
* [http://accelconf.web.cern.ch/AccelConf/e96/PAPERS/ORALS/FRX04A.PDF Fifty Years of Synchrotrons], E.J.N. Wilson, CERN, Proc. EPAC'1996.
 
{{particle-stub}}
{{rq|refless|sources}}