Autophasing elve

Az autophasing elve egy olyan törvény, amely biztosítja a részecske stabilitását egy rezonáns ciklikus gyorsítóban hosszirányban. Az elvet V. I. Veksler (1944) [1] [2] és ettől függetlenül Macmillan (1945) fogalmazta meg, és lehetővé tette a szinkrociklotronok , majd később a szinkrotronok felépítését a relativisztikus részecskék felgyorsítására, ami egy klasszikus ciklotronban nem volt lehetséges .

Az elv leírása

A ciklikus gyorsítóba nagyfrekvenciás rezonátor van beépítve , amely gyorsuló hosszirányú elektromos teret hoz létre. Megfelelő feszültség: . A rezonáns gyorsuláshoz a nyaláb részecskéinek ugyanabban a fázisban kell áthaladniuk a rezonátoron. Legyen a nyalábban valamilyen központi részecske (egyensúlyi részecske), amely az adott pillanatban belép a rezonátorba és energiát kap , ahol a részecske töltése. Ha valamely részecske energiája eltér egy egyensúlyi részecske energiájától , akkor az ilyen részecske az egyensúlyi részecske energiájától eltérő időben tesz meg egy fordulatot. Az első közelítésben a korrekció lineárisan kapcsolódik az energiahibához: , ahol . Az első tag, a pályák tágulási együtthatója a pálya meghosszabbításáért, a második pedig a relativisztikus tényezőn keresztül a részecske sebességének megváltoztatásáért felelős. Az ultrarelativisztikus részecskék sebessége szinte változatlan, a második tag jelentéktelen, az együttható pedig . Ebben az esetben egy nagyobb energiájú, hosszabb forgási periódusú részecske legközelebb később érkezik a rezonátorhoz, mint az egyensúlyi . Ha az egyensúlyi fázis az RF feszültség szinuszos esési lejtőjén helyezkedik el, akkor a késői részecske kevesebb energiát kap, azaz csökken az egyensúlyi értéktől való energiaeltérése. Hasonlóképpen, egy kisebb energiájú részecske többet kap, mint az egyensúlyi. Így a nyalábrészecskék az egyensúlyi érték körül kis szinkrotron-oszcillációkat hajtanak végre [3] . $U(t)=U_{0}sin(\Omega t)$ $t_0$ $W_{0}=eZU_{0}sin(\Omega t_{0})$ $eZ$ $\delta E$ $\Delta T=K\cdot \delta E/E$ ${\displaystyle K=\alpha -{\frac {1}{\gamma ^{2))))$ $\alpha$ $\gamma$ $K>0$ ${\displaystyle t>t_{0))$ $\phi _{0}=\Omega t_{0}$

Hasonló érvelés végezhető az esetre is , csak az autofázishoz kell a HF szinusz emelkedő meredekségét választani, különben a részecskék végtelen mozgást végeznek a fázissíkban . $K<0$ $(\delta E,\phi )$

Meg kell jegyezni, hogy az autofázis elve nem teljesül a rezonáns ciklotrongyorsítóban , mivel a nem relativisztikus részecskéknek van egy olyan forgási periódusa, amely nem függ az energiától. Ez azt jelenti, hogy az energiaeltéréssel rendelkező részecske nem csökkenti a detuningot, míg a fáziseltéréses részecske a gyorsuló résbe érkező részecske fenntartja a fáziselhangolást és növeli az energia detuningot.

Lásd még

Szinkrotron rezgések
Szinkrotron

Jegyzetek

↑ V.I. Veksler. Új módszer a relativisztikus részecskék gyorsítására // Doklady AN SSSR. - 1944. - T. 43 , 8. sz . - S. 346-348 . Az eredetiből archiválva: 2017. május 10.
↑ V.I. Veksler. A relativisztikus részecskék gyorsításának új módszeréről // Doklady AN SSSR. - 1944. - T. 44 , 9. sz . - S. 393-396 . Archiválva az eredetiből: 2020. július 29.
↑ "A ciklikus gyorsítók elmélete", A.A. Kolomensky , A.N. Lebegyev, M., 1962, 152. o.

Linkek

A Phasotron és az autofázisos elv (Az autofázisos elv felfedezésének ötvenedik évfordulóján), V.P. Dzselepov , V.P. Dmitrijevszkij.
A Dubna synchrophasotron létrejöttének története , L.L. Zinovjev, " Tudomány és élet " 2007. 4. sz.
A Dubna synchrophasotron létrehozásának története, Larisa Leonidovna Zinovjeva helye.
Az autophasing felfedezésének szerzői kérdésével kapcsolatban Larisa Leonidovna Zinovjeva helye.