Mikrotron

Cząstki w klasycznym mikrotronie są emitowane ze źródła (niebieski), przyspieszane raz na turę ( wnęka mikrofalowa , szary), zwiększając swój promień toru aż do wyrzucenia.

Mikrotron to rodzaj koncepcji akceleratora cząstek wywodzący się z cyklotronu , w którym pole przyspieszające nie jest przykładane przez duże elektrody w kształcie litery D, ale przez liniową strukturę akceleratora . Klasyczny mikrotron został wynaleziony przez Vladimira Vekslera około 1944 roku. Energia kinetyczna cząstek zwiększa się o stałą wartość na zmianę pola (połowa lub cały obrót). Mikrotrony są zaprojektowane do pracy przy stałej częstotliwości pola i pola magnetycznego w granica ultrarelatywistyczna . Dlatego nadają się szczególnie do bardzo lekkich cząstek elementarnych, a mianowicie elektronów .

W mikrotronie, ze względu na rosnący pęd elektronów, ścieżki cząstek są różne dla każdego przejścia. Czas potrzebny na to jest proporcjonalny do ilości przepustek. Powolne elektrony potrzebują jednej oscylacji pola elektrycznego, szybsze elektrony potrzebują całkowitej wielokrotności tej oscylacji.

Mikrotron wyścigowy

Cząsteczki w mikrotronie toru wyścigowego, pochodzące z zewnętrznego źródła.

Mikrotron wyścigowy to mikrotron o większej skali, który wykorzystuje dwa elektromagnesy zamiast jednego. Oba elektromagnesy dostarczają jednorodne pole magnetyczne w obszarze utworzonym w kształcie półkola, dzięki czemu droga cząstek między obydwoma magnesami jest prosta. Jedną z zalet tego jest to, że wnęka akceleratora może być większa, co umożliwia stosowanie różnych akceleratora liniowego (liniowego) i nie jest instalowana w regionie o dużych polach magnetycznych.

Linak jest umieszczony w pobliżu krawędzi szczeliny między magnesami w kształcie dee. Pozostała część szczeliny jest wykorzystywana do ustawiania ostrości urządzeń. Elektron jest ponownie wprowadzany do akceleratora liniowego po każdym obrocie. Procedurę tę można powtarzać, aż rosnący promień toru cząstki uniemożliwi dalsze przyspieszanie. Wiązka cząstek jest następnie odchylana do obszaru eksperymentu lub do kolejnego etapu akceleratora. Największym na świecie mikrotronem wyścigowym jest Mainz Microtron .

Aplikacje

Mikrotrony dostarczają wysokoenergetycznych wiązek elektronów o niskiej emisji wiązki (brak równowagi promieniowania) i wysokiej częstotliwości powtarzania (równej częstotliwości pracy akceleratora liniowego).

Bibliografia _ Aulenbacher, K.; Heine R.; Kreidel, H.-J.; Ludwig-Mertin, U.; Jankowiak, A. (2011). „Akcelerator MAMI C” . Tematy specjalne European Physical Journal . 198 : 19–47. Bibcode : 2011EPJST.198...19D . doi : 10.1140/epjst/e2011-01481-4 . S2CID 123023847 .
^ Veksler, VI (1944). „Nowa metoda przyspieszania cząstek relatywistycznych” (PDF) . Dokł. Akad. Nauk SSSR (po rosyjsku). 43 : 346–348.
^ (w języku niemieckim) MAMI-Prospekt , s. 13ff

[MamiC-1] Bibliografia _ Aulenbacher, K.; Heine R.; Kreidel, H.-J.; Ludwig-Mertin, U.; Jankowiak, A. (2011). „Akcelerator MAMI C” . Tematy specjalne European Physical Journal . 198 : 19–47. Bibcode : 2011EPJST.198...19D . doi : 10.1140/epjst/e2011-01481-4 . S2CID 123023847 .

[DAN43-2] Veksler, VI (1944). „Nowa metoda przyspieszania cząstek relatywistycznych” (PDF) . Dokł. Akad. Nauk SSSR (po rosyjsku). 43 : 346–348.

[3] (w języku niemieckim) MAMI-Prospekt , s. 13ff