§ 150) магнитная индукция поля в циклотроне не может превы-

сить 1,5 Тл. Поэтому для увеличения энергии частиц приходится

Рис. 392. Схема камеры циклотрона: 1, 2 — дуанты. Дуанты представ-

ляют собой нечто вроде половинок очень плоской консервной банки,

разрезанной по диаметру; 3 — источник ионов, 4 — вводы перемен-

ного напряжения на дуанты, 5 — пластина, заряженная отрицательно

и служащая для отклонения ускоренных ионов в окно 6, через которое

ускоренный пучок выводится наружу. Штриховая спираль — траекто-

рия иона

увеличивать радиус полюсов магнита. Так, в циклотроне, даю-

щем пучок протонов с энергией около 400 МэВ, диаметр полюсов

магнита равен 4,5 м.

Когда кинетическая энергия ускоряемой частицы становится

не малой по сравнению с энергией покоя частицы m

0

c

2

сказываться зависимость массы частицы от ее энергии. По мере

ускорения масса частицы растет, а с ней растет период обра-

щения τ . Период обращения становится больше периода уско-

ряющего переменного напряжения, в результате чего частица

выпадает из такта и перестает ускоряться. Некоторое время счи-

талось, что рост массы со скоростью ограничивает предельную

энергию частиц, ускоряемых в циклотроне, величиной 100 МэВ.

Советский физик Владимир Иосифович Векслер (1907–1966) от-

крыл в 1944 г. важное усовершенствование принципа действия

Гл. XXIII. Радиоактивность

543

циклотрона, позволившее обойти трудность с непостоянством

массы частицы. Это открытие сделало возможным получение

частиц, ускоренных до энергий в миллиарды электронвольт.

На рис. 393 приведена фотография участка кольцевого зала

Рис. 393. Вид участка кольцевого зала серпуховского ускорителя

на 76 ГэВ: диаметр орбиты 472 м, масса железа в магните 20 000 т

ускорителя, ускоряющего протоны до энергии 76 миллиардов

электронвольт.

жүктеу/скачать 6,71 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: