Zaryadlangan zarrachalarning tezlatgichlari

Zaryadlangan zarrachalarning tezlatgichlari Reja: Zaryadlangan zarrachalarning tezlatgichlari Tokli to'g'ri chiziqli o'tkazgich va harakatlanayotgan zaryadning o'zaro magnit ta'sirlashishining relyativistik talqini Zaryadlangan zarrachalarning tezlatgichlari Eksperimental yadro fizikasining taraqqiy etishi munosabati bilan, juda katta kinetik energiyaga ega bo'lgan zaryadlangan zarrachalarning (elektronlar, protonlar, atom yadrolari va yengil elementlar ionlari) yo'naltirilgan dastalarini laboratoriya sharoitlarida olishga imkon beradigan maxsus qurilmalarga ehtiyoj paydo bo'ldi. Bunday qurilmalar zaryadlangan zarrachalarning tezlatgichilari nomini oldilar. Elektronlarga va vodorodning musbat ionlariga (protonlarga) bir necha million (MeV) energiya berishga imkon beradigan birinchi tezlatgichlar 30-yillarning boshlarida yaratilgan. Keyingi o'n yilliklarda tezlatgichlar texnikasi shiddatli surhatlarda rivojlangan. Turli rusumli tezlatgichlar qurildi, ularda zaryadlangan zarrachalarga beriladigan energiya esa, 500 mlrd. EV (500 GeV)1) gacha etadi. Tezlatilayotgan zarrachalar traektoriyalarining ko'rinishi bo'yicha hamma tezlatgichlarni ikkita asosiy guruhlarga ajratish mumkin: chiziqli tezlatgichlar va siklik tezlatgichlar. Birinchilarida zarrachalarning traektoriyasi to'g'ri chiziqqa, ikkinchilarida esa - aylanalarga yoki buralayotgan spirallarga yaqin. Tezlanayotgan zarrachalarning energiyasi ularning tezlatgich elektr maydonidagi harakatida ortadi. Bu maydon tezlatgich rusumiga qarab elektrostatik, induksiyalangan (§26.2 ga qarang) yoki yuqori chastotali o'zgaruvchan maydon bo'lishi mumkin. Elektrostatik chiziqli tezlatgichda zaryadlangan zarracha tezlatuvchi elektr maydon orqali bir karra o'tadi. Agar q - zarrachaning zaryadi, 1 va 2 lar esa maydondagi zarracha traektoriyasining boshlang'ich va oxirgi nuqtalaridagi potentsiallari bo'lsa, u holda tezlatgichda zarracha olgan energiya W = q(1- 2) ga teng. Potentsiallar ayirmasi qancha katta bo'lsa, zarrachaning energiyasi ham shuncha katta bo'ladi. Shuning uchun bunday rusumli tezlatgichlarda maydon yuqori kuchlanishli Van-de-Graf generatori ( 16.1 ga qarang) yoki yuqori kuchlanishli impulpsli generatori bilan hosil qilinadi. Ammo shunday tarzda 15 MV dan oshmaydigan (1- 2) ning qiymatilarini olishga muvoffaq bo'linadi. Zaryadlangan zarrachalarga ancha katta energiyalarni chiziqli rezonans tezlatgichlarda berish mumkin. Bunday tezlatgichlarda zarrachaning energiyasi o'ta yuqori chastotali o'zgaruvchan elektr maydon ta'sirida ko'payadi. Bu maydon tezlatilayotgan zarrachalar harakati bilan sinxron (rezonans) o'zgaradi. AЫSh da elektronlarga 3 km masofada 22 GeV energiya beradigan chiziqli rezonans tezlatgichi ishlab turibdi. Elektronlarning bunday katta energiyalarida chiziqli rezonans tezlatgichlar, sikliklardan ancha istiqbolli ekan. Proton va boshqa ancha vazmin zarrachalarning tezlatgichlari to'g'risida ahvol boshqacha bo'ladi. Protonlar va boshqa zaryadlangan zarrachalarning eng katta quvvatli zamonaviy tezlatgichlari siklik rusmi bo'yicha qurilgan. Bu tezlatgichlarda zaryadlangan zarracha elektr maydon orqali ko'p marta o'tib, har safar o'zining energiyasini bir necha mingdan yuzlab ming elektron-volptga orttiradi. Zarrachalar harakatini boshqarish va ularning davriy ravishda tezlatuvchi elektr maydon sohasiga qaytarish uchun kuchli ko'ndalang magnit maydoni qo'llaniladi. Birinchi marta E.Lourens (1931) tomonidan qurilgan tsikotron misolida siklik tezlatgichlarning ishlash prinsipini kengroq tushuntiramiz. siklotron, tor tirqish bilan ajratilgan baland bo'lmagan yupqa devorli silindrik qutining ...