ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 09.02.2021
Просмотров: 2254
Скачиваний: 2
Распады
Распады
Ускорители
Ускорители
Ускорители
Ускорители
Основными
источниками
пробных
частиц
в
субатомных
экспериментах
являются
ускорители
.
Ускоритель
позволяет
сформировать
пучок
пробных
частиц
с
требуемыми
для
эксперимента
характеристиками
(
энергией
,
интенсивностью
,
пространственными
размерами
и
т
.
д
.).
Для
ряда
экспериментов
необходим
пучок
,
так
называемых
,
поляризованных
частиц
,
т
.
е
.
частиц
,
спины
которых
направлены
определенным
образом
относительно
их
импульса
.
В
ускорителях
,
предназначенных
для
изучения
частиц
,
могут
ускоряться
античастицы
(
позитроны
,
антипротоны
).
Ускорители
различаются
типом
ускоряемых
частиц
,
характеристиками
пучка
(
энергией
,
интенсивностью
и
др
.),
а
также
конструкцией
.
Наиболее
распространены
ускорители
электронов
и
протонов
,
поскольку
пучки
этих
частиц
проще
всего
приготовить
.
Есть
ускорители
более
тяжелых
частиц
–
дейтронов
(
ядер
дейтерия
2
1
Н
),
α
-
частиц
(
4
2
Не
),
а
также
ионов
других
ядер
,
в
том
числе
и
тяжёлых
,
таких
как
свинец
.
Современные
ускорители
высокой
энергии
имеют
системы
генерации
пучков
вторичных
частиц
—
каонов
(
K K
+
−
),
пионов
(
π
±
),
мюонов
(
μ
±
),
нейтрино
(
ν
),
антинейтрино
(
ν
)
и
др
.
В
ускорителях
увеличение
энергии
заряженных
частиц
происходит
под
действием
электрического
поля
,
направленного
вдоль
импульса
частицы
.
Ускорители
Ускорители
2
i
1
2
i
1
2
порог
2
(m -m -m )(m +m +m )
E
=
c
2m
порог
1
2
Е
=E +E
Полученные
на
ускорителе
пучки
направляются
на
неподвижную
мишень
(
верхний
рисунок
).
Характер
взаимодействия
частиц
определяется
энергией
столкновения
частиц
не
в
лабораторной
системе
отсчёта
,
а
в
системе
центра
инерции
.
Происходит
это
потому
,
что
налетающая
частица
вносит
в
систему
наряду
с
энергией
и
определенный
импульс
.
Поэтому
при
столкновении
сильно
релятивистской
частицы
с
покоящейся
в
лабораторной
системе
частицей
основная
часть
энергии
переходит
в
кинетическую
энергию
продуктов
реакции
.
В
связи
с
этим
была
выдвинута
и
реализована
идея
встречных
пучков
—
столкновение
двух
пучков
частиц
,
движущихся
навстречу
друг
другу
с
одинаковыми
энергиями
и
импульсами
(
нижний
рисунок
).
Каскадный
Каскадный
генератор
генератор
Первый
ускоритель
прямого
действия
—
каскадный
генератор
на
энергию
700
кэВ
—
был
создан
в
1931
г
.
в
Англии
Дж
.
Кокрофтом
и
Э
.
Уолтоном
.
Принцип
работы
каскадного
генератора
поясняет
рисунок
.
При
нижнем
положении
ключей
К
1
и
К
2
,
показанном
сплошной
линией
,
конденсаторы
С
1
и
С
2
заряжаются
до
напряжения
источника
.
При
переключении
ключей
К
1
и
К
2
в
верхнее
положение
К
1
'
и
К
2
'
происходит
заряд
конденсатора
С
3
,
что
повышает
разность
потенциалов
между
точками
А
и
В
.
При
нескольких
последовательных
переключениях
ключей
К
1
и
К
2
напряжение
между
точками
А
и
В
удваивается
.
Увеличивая
число
конденсаторных
ячеек
можно
утроить
,
учетверить
и
т
.
д
.
напряжение
Увеличение
разности
потенциалов
каскадного
генератора
ограничено
пробойным
напряжением
изоляторов
.