Წრფივი ამაჩქარებლები დამუხტული ნაწილაკების. როგორც ნაწილაკების ამაჩქარებლები მუშაობა. რატომ ნაწილაკების ამაჩქარებლები?

ამაჩქარებლის დამუხტული ნაწილაკების - მოწყობილობა, სადაც სხივი ელექტრონულად ბრალი ატომური ან subatomic ნაწილაკების მოგზაურობა თითქმის სიჩქარე. საფუძველზე მისი მუშაობა არის საჭირო გაზრდის მათი ენერგიის ელექტრო სფეროში და შეცვალოს ტრაექტორია - მაგნიტური.

რა ნაწილაკების ამაჩქარებლები?

ეს მოწყობილობები ფართოდ გამოიყენება სხვადასხვა სფეროში მეცნიერებისა და ინდუსტრიის. დღეისათვის, მსოფლიოში არსებობს 30 ათასზე მეტი. ფიზიკის ბრალი ნაწილაკების ამაჩქარებლები ემსახურება როგორც ინსტრუმენტი ძირითადი კვლევა ატომის სტრუქტურის, ბუნების ბირთვული ძალები და ბირთვული ობიექტების ერთობლიობა, რომელიც არ მოხდეს ბუნებრივად. ეს უკანასკნელი მოიცავს transuranic და სხვა არასტაბილური ელემენტებს.

მოხდის მილის გახდა შესაძლებელი, რათა დადგინდეს კონკრეტული პასუხისმგებელი. ბრალი ნაწილაკების ამაჩქარებლები ასევე გამოიყენება წარმოების radioisotopes, სამრეწველო რენტგენოგრაფიული, რადიოთერაპია, სტერილიზაციის ბიოლოგიური მასალები და მეთოდით ანალიზი. უდიდესი ერთეული გამოიყენება შესწავლა ფუნდამენტური ურთიერთქმედების.

სიცოცხლის დამუხტული ნაწილაკების დანარჩენი მიმართებაში ამაჩქარებლის მცირეა, რომ ნაწილაკების დაჩქარდა სიჩქარეზე ახლოს სინათლის სიჩქარით. ეს ადასტურებს, რომ შედარებით მცირე დროის სადგურები. მაგალითად, CERN მიღწეულია ზრდა სიცოცხლის muon 0,9994c სიჩქარე 29-ჯერ.

ეს მუხლი უყურებს, რა არის შიგნით და სამუშაო ნაწილაკების ამაჩქარებელი, მისი განვითარება, სხვადასხვა სახის და სხვადასხვა ფუნქციები.

აჩქარება პრინციპები

მიუხედავად იმისა, თუ რა სახის ბრალი ნაწილაკების ამაჩქარებლები თქვენ იცით, მათ აქვთ საერთო ელემენტები. პირველ რიგში, მათ უნდა ჰქონდეთ წყარო ელექტრონები იმ შემთხვევაში, თუ სატელევიზიო სურათს მილის ან ელექტრონები, პროტონებისა და მათი antiparticles იმ შემთხვევაში, დიდი დანადგარები. გარდა ამისა, ისინი უნდა ჰქონდეს ელექტრო სფეროებში დააჩქაროს ნაწილაკების და მაგნიტური ველის კონტროლი მათი ტრაექტორია. გარდა ამისა, ვაკუუმი ბრალი ნაწილაკების ამაჩქარებელი (10 ^-11 mm Hg. V.), მ E. მინიმალური რაოდენობით ნარჩენი ჰაერი, არ არის საჭირო, რათა უზრუნველყოს ხანგრძლივი ცხოვრების დროს სხივების. და ბოლოს, ყველა დანადგარები უნდა ჰქონდეს რეგისტრაციის საშუალებით, დათვლა და გაზომვა დაჩქარებული ნაწილაკები.

თაობის

ელექტრონები და პროტონები, რომლებიც ყველაზე ხშირად გამოიყენება ამაჩქარებლები, გვხვდება ყველა მასალა, მაგრამ პირველი მათ უნდა აირჩიოთ მათ. ელექტრონები, როგორც წესი, გენერირებული წელს იმავე გზით, როგორც სურათზე მილის - ერთი მოწყობილობა, რომელიც ე.წ. "იარაღი". ეს არის კათოდური (უარყოფითი ელექტროდი) ვაკუუმი, რომელიც თბება სახელმწიფო, სადაც ელექტრონები დაიწყებს მოდის off ატომები. უარყოფითად დამუხტული ნაწილაკების მოზიდული ანოდი (დადებითი ელექტროდი) და გაიაროს outlet. იარაღი თავად არის მარტივი როგორც ამაჩქარებლის იმიტომ, რომ ელექტრონები მოძრაობს ზემოქმედების ქვეშ ელექტრო სფეროში. ძაბვის შორის კათოდური და ანოდი, როგორც წესი დიაპაზონი 50-150 კვ.

გარდა ელექტრონების ყველა მასალების პროტონების, არამედ მხოლოდ ერთ პროტონს ბირთვი შედგება წყალბადის ატომები. აქედან გამომდინარე, ნაწილაკების წყარო პროტონული ამაჩქარებლები წყალბადის გაზი. ამ შემთხვევაში, გაზი იონიზირებული და პროტონებისა განლაგებულია მეშვეობით ხვრელი. დიდი ამაჩქარებლები პროტონებისა ხშირად წარმოიქმნება სახით უარყოფითი წყალბადის იონების. ისინი წარმოადგენენ დამატებითი electron ეხლა ატომები, რომლებიც პროდუქტი ორატომიანი გაზის იონიზაცია. მას შემდეგ, რაც უარყოფითად დამუხტული წყალბადის იონების საწყის ეტაპზე მუშაობის ადვილია. მაშინ ისინი გაიაროს თხელი კილიტა, რომელიც ართმევს მათ ელექტრონები საბოლოო ეტაპზე დაჩქარება.

აჩქარება

როგორც ნაწილაკების ამაჩქარებლები მუშაობს? ძირითადი მახასიათებელია ყველა მათგანი არის ელექტრო სფეროში. მარტივი მაგალითი - ერთიანი სტატიკური სფეროში შორის დადებითი და უარყოფითი ელექტრო პოტენციალის ჰგავს, რომელიც, რომელიც არსებობს შორის ტერმინალებში ელექტრო ბატარეის. ეს ელექტრონული სფეროში ტარების უარყოფითი მუხტი ექვემდებარება ძალა, რომელიც ხელმძღვანელობს მას დადებითი პოტენციალი. ეს აჩქარებს, და თუ არსებობს რამე რომ დგანან გზა, მისი სიჩქარე და ძალა ზრდა. ელექტრონები მოძრაობს მიმართ დადებითი პოტენციალის მავთულის ან ჰაერში, და დაეჯახება ატომები დაკარგავს ენერგია, მაგრამ თუ ისინი მდებარეობენ vacuo, მაშინ დააჩქარა, რადგან ისინი უახლოვდებიან ანოდი.

შორის დაძაბულობის დაწყების და დასრულების პოზიცია electron განმარტავს შეიძინა მათ ენერგია. როდესაც მოძრაობენ პოტენციური განსხვავება 1 V უდრის 1 electron-volt (eV). ეს უდრის 1,6 × 10 ^-19 ჯოული. ენერგეტიკის საფრენი mosquito ტრილიონი ჯერ მეტი. In kinescope ელექტრონები დაჩქარებული ძაბვის აღემატება 10 კვ. ბევრი ამაჩქარებლები მიღწევა ბევრად უფრო მაღალი ენერგიების იზომება mega და გიგა tera-electron-ვ.

სახეობების

ზოგიერთი ადრეული ტიპის ნაწილაკების ამაჩქარებლები, როგორიცაა ძაბვის მულტიპლიკატორის და გენერატორი ვან დე Graaff გენერატორი გამოყენებით მუდმივი ელექტრული ველის მიერ გამომუშავებული პოტენციალის მდე მილიონი ვოლტი. ასეთი მაღალი ძაბვის მუშაობა ადვილია. უფრო პრაქტიკული ალტერნატივა არის განმეორებითი მოქმედების სუსტი ელექტრო სფეროებში წარმოებული დაბალი პოტენციალი. ეს პრინციპი გამოიყენება ორი ტიპის თანამედროვე ამაჩქარებლები - წრფივი და ციკლური (ძირითადად cyclotrons და synchrotrons). Linear ნაწილაკების ამაჩქარებლები, მოკლედ, გავიდა მათ კიდევ ერთხელ მეშვეობით თანმიმდევრობა დაჩქარება სფეროებში, ხოლო ციკლურად ბევრჯერ ისინი გადაადგილება წრიული გზა, შედარებით მცირე ელექტრო სფეროში. ორივე შემთხვევაში, საბოლოო ენერგია ნაწილაკების დამოკიდებულია საერთო სფეროში მოქმედება, ასე რომ ბევრი მცირე "მუწუკები" ემატება მისცეს კომბინირებული ეფექტი ერთი დიდი.

განმეორებადი სტრუქტურა ხაზოვანი ამჩქარებელი გენერირება ელექტრო სფეროებში ბუნებრივი გზა არის გამოიყენოს AC, არ DC. დადებითად დამუხტული ნაწილაკების დაჩქარდა უარყოფითი პოტენციალი და მიიღოთ ახალი იმპულსი, თუ გაივლის დადებითი. პრაქტიკაში, ძაბვის უნდა შეიცვალოს ძალიან სწრაფად. მაგალითად, ენერგია 1 MeV პროტონული მოძრაობს ძალიან მაღალი სიჩქარე სინათლის სიჩქარის of 0.46, გავლის 1.4 მ 0.01 ms. ეს ნიშნავს, რომ იმეორებს სტრუქტურას რამდენიმე მეტრია, ელექტრო სფეროებში უნდა შეიცვალოს მიმართულება სიხშირე მინიმუმ 100 MHz. ხაზოვანი და ციკლური ამაჩქარებლები ნაწილაკების ჩვეულებრივ დასაშლელად მათ ალტერნატიული ელექტრო სფეროში სიხშირე 100 MHz, 3000, ტ. E. სპექტრი რადიო ტალღების მიკროტალღური.

ელექტრომაგნიტური ტალღა არის კომბინაცია oscillating ელექტრული და მაგნიტური ველები მოძრავი მართი კუთხით ერთმანეთს. მთავარი ისაა, რომ შეცვალოს accelerator ტალღა ისე, რომ ჩამოსვლის ნაწილაკების ელექტრო სფეროში მიმართულია შესაბამისად აჩქარების ვექტორი. ეს შეიძლება გაკეთდეს გამოყენებით მდგარი ტალღა - კომბინაცია ტალღების მოგზაურობა საპირისპირო მიმართულებით დახურულ სივრცეში, ხმის ტალღების მილის ორგანოს. ალტერნატიული განსახიერება for სწრაფად მოძრავი ელექტრონების რომლის სიჩქარეების უახლოვდება სინათლის სიჩქარით, მოგზაურობა ტალღა.

autophasing

მნიშვნელოვანი ეფექტი აჩქარების ცვლადი ელექტრული ველი არის "ფაზის სტაბილურობა". ერთ რხევის ციკლის მონაცვლეობით სფეროში გადის ნულოვანი მაქსიმალური მნიშვნელობა უკან ნულოვანი, ამცირებს მინიმალური და მაღლა ნულოვანი. ამდენად, ის გადის ორჯერ ღირებულება საჭირო აჩქარება. თუ ნაწილაკი, რომლის სიჩქარე იზრდება, მოდის ძალიან ადრე, ეს არ იმუშავებს სფეროში საკმარისი ძალა და ბიძგი სუსტი იქნება. როდესაც იგი აღწევს მომდევნო ტერიტორია, ტესტი გვიან და მეტი გავლენა. შედეგად, თვითმმართველობის ეტაპები ხდება, ნაწილაკების იქნება ეტაპი თითოეული ველის დაჩქარება რეგიონში. სხვა ეფექტი არის დაჯგუფება მათ დრო, რათა შექმნან clot ვიდრე უწყვეტი ნაკადი.

მიმართულებით სხივი

მნიშვნელოვან როლს, როგორ მუშაობს და ნაწილაკების ამაჩქარებელი, ითამაშოს და მაგნიტური სფეროებში, რადგან ისინი შეიძლება შეიცვალოს მიმართულებით გადაადგილება. ეს ნიშნავს, რომ ისინი შეიძლება გამოყენებულ იქნას "bending" სხივი წრიული გზა, ასე რომ მათ არაერთხელ გამოიარა დაჩქარება მონაკვეთზე. იმ მარტივი შემთხვევაში, ბრალი ნაწილაკების მოძრავი მარჯვენა კუთხე მიმართულებით ერთგვაროვანი მაგნიტური ველი, ძალის ვექტორი პერპენდიკულარულად როგორც მისი მოძრაობა, და სფეროში. ეს იწვევს სხივი გადაადგილება წრიული ბილიკი პერპენდიკულარულად სფეროში, სანამ გამოდის მისი მოქმედების სფერო და სხვა ძალა იწყება იმოქმედოს მასზე. ეს ეფექტი გამოიყენება ციკლური ამაჩქარებლები როგორიცაა synchrotron და cyclotron. ამ cyclotron, მუდმივი სფეროში მზადდება დიდი მაგნიტი. ნაწილაკების იზრდება მათი ენერგიის მოძრავი spirally გარეგნულად დაჩქარებული ყოველი რევოლუცია. Synchrotron clots გადაადგილება ბეჭედი მუდმივი რადიუსი და სფეროში მიერ გამომუშავებული electromagnets გარშემო ბეჭედი იზრდება, როგორც ნაწილაკების დაჩქარდა. მაგნიტები უზრუნველყოფს "bending", წარმოადგენს dipoles ჩრდილოეთ და სამხრეთ პოლუსები, მოხრილი ნალის ფორმა ისე, რომ სხივი ვერ გაივლის therebetween.

მეორე მნიშვნელოვანი ფუნქციაა electromagnets ფოკუსირება სხივების ისე, რომ ისინი იმდენად ვიწრო და ინტენსიური, რაც შეიძლება. უმარტივესი ფორმით აქცენტი magnet - ოთხი პოლონელები (ორი ჩრდილოეთ და ორი სამხრეთ) მდებარეობს ერთმანეთის. ისინი დააყენებს ნაწილაკების ცენტრში ერთი მიმართულებით, მაგრამ მათ საშუალებას მისცემს, გადანაწილდება მართობს. კვადრუპოლურ მაგნიტები ფოკუსირება სხივი ჰორიზონტალურად, უშვებდნენ გარეთ აქცენტი ვერტიკალურად. ამისათვის, მათ უნდა იქნას გამოყენებული წყვილი. უფრო ზუსტი აქცენტი ასევე გამოიყენება უფრო დახვეწილი მაგნიტები დიდი რაოდენობით ბოძები (6 და 8).

მას შემდეგ, რაც ენერგეტიკული ნაწილაკების იზრდება, ძალა მაგნიტური ველი, სარეჟისორო მათ იზრდება. ეს ინარჩუნებს სხივი იმავე ტრაექტორია. ხაჭო არის შემოტანილი ბეჭედი და დააჩქარა სასურველი ენერგეტიკული სანამ ეს შეიძლება იყოს ათვისებული და გამოყენებული ექსპერიმენტი. უარყოფა მიიღწევა electromagnets რომლებიც გააქტიურებული დააყენებს ნაწილაკების synchrotron ბეჭედი.

შეჯახება

ბრალი ნაწილაკების ამაჩქარებლები გამოიყენება მედიცინაში და მრეწველობის, ძირითადად აწარმოოს სხივი კონკრეტული მიზნით, მაგალითად, დასხივებით ან იონის იმპლანტაცია. ეს იმას ნიშნავს, რომ ნაწილაკების ერთხელ. იგივე იყო ჭეშმარიტი დამაჩქარებლების გამოიყენება კვლევის ძირითადი მრავალი წლის განმავლობაში. მაგრამ რგოლები იქნა შემუშავებული 1970 წელს, რომელშიც ორი სხივების ბრუნვაში საპირისპირო მიმართულებით და დაეჯახება გარშემო ჩართვა. მთავარი უპირატესობა ასეთ სისტემებში არის, რომ შუბლის შეჯახების ენერგია ნაწილაკების მიდის პირდაპირ ურთიერთქმედების ენერგია მათ შორის. ეს წინააღმდეგობაში მოდის რა ხდება, როდესაც სხივი ეჯახება სტაციონარული სურათები, ამ შემთხვევაში ყველაზე მეტად ენერგია მიდის შემცირება სამიზნე მასალა მოძრაობაში, შესაბამისად პრინციპი იმპულსის.

ზოგიერთი მანქანები შეჯახების სხივების შენდება ორი რგოლები, იკვეთება ორი ან მეტი ადგილებში, სადაც გავრცელდა საპირისპირო მიმართულებით, ნაწილაკების იგივე ტიპის. სხვა საერთო Collider ნაწილაკების-ანტინაწილაკის. ანტინაწილაკის აქვს საპირისპირო პასუხისმგებელი ასოცირებული ნაწილაკების. მაგალითად, პოზიტრონულ, დადებითადაა დამუხტული, და ელექტრონების - უარყოფითად. ეს ნიშნავს, რომ სფეროში, რომელიც აჩქარებს electron, რომ positron ანელებს, მოძრაობს იმავე მიმართულებით. მაგრამ, თუ ეს უკანასკნელი მოძრაობს საპირისპირო მიმართულებით, ეს დააჩქარებს. ანალოგიურად, ელექტრონული მოძრაობენ მაგნიტური ველი მრუდის მარცხნივ, და პოზიტრონულ - უფლება. მაგრამ თუ პოზიტრონულ წინ მიიწევს, მისი გზას გააგრძელებს გადაუხვევთ მარჯვნივ, მაგრამ იმავე მრუდი, რომ ელექტრონის. თუმცა, ეს იმას ნიშნავს, რომ ნაწილაკების გადაადგილება მეშვეობით ბეჭედი synchrotron იგივე მაგნიტები და დაჩქარებული იგივე ელექტრო სფეროებში საპირისპირო მიმართულებით. ამ პრინციპით შეიქმნა მრავალი ძლიერი colliders შეჯახების beams, t. დან. მხოლოდ მოითხოვს ერთი ბეჭედი ამაჩქარებელი.

სხივი synchrotron არ არის მოძრავი მუდმივად და ინტეგრირებული "clumps." ისინი შეიძლება იყოს რამდენიმე სანტიმეტრი სიგრძის და მეათე მილიმეტრიანი დიამეტრის, და მოიცავს დაახლოებით 10 ¹² ნაწილაკების. ეს დაბალი სიმჭიდროვე, იმიტომ, რომ ზომა ასეთი მასალა შეიცავს დაახლოებით 10 ²³ ატომები. ამიტომ, როდესაც შეჯახების სხივების იკვეთება, არსებობს მხოლოდ მცირე ალბათობა იმისა, რომ ნაწილაკების რეაგირებს ერთმანეთს. პრაქტიკაში clots გაგრძელდება გადაადგილება ბეჭედი და კიდევ შევხვდებით ერთმანეთს. მაღალი ვაკუუმის ამაჩქარებლის დამუხტული ნაწილაკების (10 ^-11 mm Hg. ვ) არის საჭირო იმისათვის, რომ ნაწილაკების შეიძლება გაშვებას მრავალი საათის გარეშე შეჯახება ჰაერის მოლეკულების. აქედან გამომდინარე, ბეჭედი ასევე მოუწოდა კუმულაციური, რადგან beams რეალურად ინახება მასში რამდენიმე საათის განმავლობაში.

რეგისტრაციის

ბრალი ნაწილაკების ამაჩქარებლები უმრავლესობა შეგიძლიათ დარეგისტრირდეთ ხდება, როდესაც ნაწილაკების მოხვდა სამიზნე და სხვა სხივი, მოძრაობს საპირისპირო მიმართულებით. სატელევიზიო სურათზე მილის, ელექტრონები იარაღი გაფიცვის ფოსფორს ეკრანზე შიდა ზედაპირზე და ასხივებენ მსუბუქი, რითაც თავიდან გადამდები იმიჯი. ამაჩქარებლები ასეთი სპეციალიზირებული დეტექტორები რეაგირებს მიმოფანტული ნაწილაკების, მაგრამ ისინი, როგორც წესი მიზნად ისახავს შექმნას ელექტრო სიგნალებს, რომელიც შეიძლება მოაქცია შევიდა მონაცემები და გაანალიზებული კომპიუტერული პროგრამების გამოყენებით. მხოლოდ ბრალი ელემენტები წარმოების ელექტრო სიგნალები გავლით მასალის, მაგალითად, იონიზაციის ან აგზნება ატომები, და შეიძლება აღმოჩენილი პირდაპირ. ნეიტრალური ნაწილაკების როგორიცაა ნეიტრონების და ფოტონები შეიძლება აღმოჩენილი არაპირდაპირი გზით ქცევის ბრალი ნაწილაკების, რომ ისინი მოძრაობენ.

არსებობს მრავალი სპეციალიზებული დეტექტორები. ზოგიერთი მათგანი, როგორიცაა Geiger counter, ნაწილაკების რაოდენობა, და სხვა მიზნებისათვის, მაგ, ჩაწერა სიმღერები და სიჩქარის გაზომვა ენერგია. თანამედროვე დეტექტორები ზომის და ტექნოლოგია, შეიძლება მერყეობს პატარა ბრალდებით რასაც მოწყობილობების დიდი გაზის შევსებული პალატა ხაზები რომელიც აღმოაჩინოს იონიზირებული საჩვენებელი მიერ წარმოებული დამუხტული ნაწილაკების.

ამბავი

ბრალი ნაწილაკების ამაჩქარებლები ძირითადად განვითარებული სწავლა თვისებები ატომური ბირთვების და ელემენტარული ნაწილაკების. მას შემდეგ, რაც გახსნის ბრიტანელი ფიზიკოსი ერნესტ რეზერფორდი , 1919 წელს რეაქცია აზოტის ბირთვი და ალფა ნაწილაკების, ყველა კვლევის სფეროში ბირთვული ფიზიკის to 1932 განხორციელდა ჰელიუმი ბირთვების მიერ გავრცელებულ decay ბუნებრივი რადიოაქტიური ელემენტები. ბუნებრივი ალფა ნაწილაკების აქვს კინეტიკური ენერგია 8 MeV, მაგრამ Rutherford სჯეროდა, რომ ისინი უნდა იყოს ხელოვნურად დაჩქარებული კიდევ უფრო მაღალი ღირებულებების მონიტორინგის decay მძიმე ბირთვი. ამავე დროს, როგორც ჩანს, რთულია. თუმცა, გაანგარიშება 1928 Georgiem Gamovym (უნივერსიტეტის Göttingen, გერმანია), აჩვენა, რომ იონების შეიძლება გამოყენებულ იქნას გაცილებით დაბალია მივმართოთ, და ეს უკვე სტიმულირება ცდილობს ააშენოს დაწესებულება, რომელიც უზრუნველყოფს სხივი საკმარისი ბირთვული კვლევების.

სხვა ღონისძიებები ამ პერიოდში აჩვენა პრინციპები, რომლის მიხედვითაც ბრალი ნაწილაკების ამაჩქარებლები შენდება ამ დღეს. პირველი წარმატებული ექსპერიმენტები ხელოვნურად დაჩქარებული იონების ჩატარდა Cockroft და Walton 1932 კემბრიჯის უნივერსიტეტის. გამოყენებით ძაბვის მულტიპლიკატორის, პროტონებისა დაჩქარებული 710 კევ და აჩვენა, რომ ეს უკანასკნელი რეაგირებს lithium ჩამოყალიბდეს ორი alpha ნაწილაკების. By 1931, პრინსტონის უნივერსიტეტის New Jersey, რობერტ ვან დე Graaff ელექტროსტატიკური ქამარი აშენდა პირველი მაღალი პოტენციალის გენერატორი. ძაბვის მულტიპლიკატორის Cockcroft-Walton გენერატორების და ვან დე Graaff გენერატორი კვლავ გამოიყენება როგორც ენერგიის წყაროების დამაჩქარებლების.

პრინციპი ხაზოვანი რეზონანსული accelerator აჩვენა, Rolf Widerøe 1928 Rhine-ვესტფალიის ტექნიკური უნივერსიტეტის Aachen, გერმანია, იგი გამოიყენება მაღალი AC ძაბვის დააჩქაროს ნატრიუმის და კალიუმის იონების მივმართოთ ჭარბი ორჯერ ვუთხრა. 1931 წელს ამერიკის შეერთებულ შტატებში Ernest ლოურენს და მისი თანაშემწე დავით Sloan უნივერსიტეტის California, Berkeley, გამოიყენება მაღალი სიხშირის სფეროებში დააჩქაროს mercury იონების მივმართოთ უფრო მეტი, ვიდრე 1.2 MeV. ეს ნაშრომი ავსებს ამაჩქარებლის მძიმე ბრალი ნაწილაკების Wideröe, მაგრამ ion beams არ არის სასარგებლო ბირთვული კვლევა.

მაგნიტურ-რეზონანსული ამაჩქარებელი ან cyclotron, ჩაფიქრებული იყო როგორც მოდიფიკაცია Lawrence Wideröe ინსტალაცია. სტუდენტური Lawrence Livingston აჩვენა პრინციპი cyclotron 1931 წელს, რაც იონების ენერგია 80 კევ. 1932 წელს, ლოურენს და Livingston განაცხადა დაჩქარება პროტონებისა მდე მეტი 1 MeV. მოგვიანებით, 1930-იან წლებში, ენერგეტიკის cyclotrons მიაღწია დაახლოებით 25 MeV და ვან დე Graaff - დაახლოებით 4 MeV. 1940 წელს, დონალდ საშობაო, გამოყენების შედეგები ფრთხილად გათვლებით ორბიტაზე მაგნიტი სტრუქტურა, აშენებული ილინოისის უნივერსიტეტი, პირველი betatron, მაგნიტური ინდუქცია electron ამაჩქარებელი.

თანამედროვე ფიზიკა: ნაწილაკების ამაჩქარებლები

მეორე მსოფლიო ომის შემდეგ იყო პროგრესის მეცნიერების დაჩქარება ნაწილაკების მაღალი მივმართოთ. იგი დაიწყო Edwin McMillan ბერკლის და ვლადიმერ Veksler მოსკოვში. 1945 წელს, ისინი ორივე ერთმანეთისგან დამოუკიდებლად აღწერილი პრინციპის ფაზის სტაბილურობა. ეს კონცეფცია სთავაზობს საშუალება შეინარჩუნოს სტაბილური ორბიტაზე ნაწილაკების წრიული ამაჩქარებლის, რომ ამოღებულ შეზღუდვები პროტონული ენერგიას და დაეხმარა შექმნას მაგნიტური რეზონანსის დამაჩქარებლების (synchrotrons) for ელექტრონები. Autophasing, განხორციელების პრინციპი ფაზის სტაბილურობა, დადასტურდა მშენებლობა მცირე synchrocyclotron უნივერსიტეტში კალიფორნიის და synchrotron ინგლისში. ცოტა ხნის შემდეგ, პირველი პროტონული ხაზოვანი რეზონანსული accelerator შეიქმნა. ეს პრინციპი გამოიყენება ყველა ძირითადი პროტონული synchrotrons აშენდა შემდეგ.

1947 წელს, უილიამ Hansen, სტენფორდის უნივერსიტეტში California, აშენდა პირველი ელექტრონული ხაზოვანი ამაჩქარებელი ზე მოგზაურობა ტალღა, რომელიც გამოიყენება მიკროტალღური ტექნოლოგია, რომელიც შემუშავდა სარადარო დროს მეორე მსოფლიო ომი.

პროგრესი შესწავლა გახდა შესაძლებელი იზრდება პროტონული ენერგია, რამაც მშენებლობა უფრო დიდი დამაჩქარებლების. ეს ტენდენცია არის მაღალი წარმოების ღირებულება უზარმაზარი მაგნიტი ბეჭედი შეჩერდა. უდიდესი იწონის დაახლოებით 40,000 ტონა. მეთოდები იზრდება ენერგიის გარეშე ზომის მანქანა ზრდის ნაჩვენები იყო დაახლოებით 1952 godu Livingstone, Courant და Snyder ტექნიკა მონაცვლეობით აქცენტი (უწოდებენ ძლიერი აქცენტი). Synchrotrons მუშაობს ამ პრინციპით, გამოიყენოთ მაგნიტები 100-ჯერ უფრო მცირეა, ვიდრე ადრე. ასეთი აქცენტი გამოიყენება ყველა თანამედროვე synchrotrons.

1956 წელს საშობაო მიხვდა, რომ თუ ორი კომპლექტი ნაწილაკების შეინარჩუნა კვეთს ორბიტაზე, თქვენ შეგიძლიათ უყუროთ მათ დაეჯახება. განცხადება ამ იდეის საჭირო დაგროვების დაჩქარებული სხივების ციკლები, მოუწოდა აგრძელებს. ეს ტექნოლოგია მიაღწია მაქსიმალური ენერგია ურთიერთქმედების ნაწილაკების.