к библиотеке к оглавлению FAQ по эфирной физике ТОЭЭ ТЭЦ ТПОИ ТИ

РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА

Глоссарий по физике

А Б В Г Д Е Ж З И К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Э Ю Я

Вывод пучка из ускорителя

Вывод пучка из ускорителя - отклонение заряж. частиц от равновесной замкнутой орбиты, в результате к-рого происходит их вывод из рабочей области магп. поля циклических ускорителей. Проблема исключения потерь при выводе пучка из ускорителя особенно важна для сильноточных ускорителей непрерывного режима типа изохронного циклотрона и ускорителей на сверхвысокие энергии со сверхпроводящими электромагнитами.

Для вывода пучка из ускорителя необходимо осуществить заброс частиц в отклоняющее устройство, в качестве к-рого используется эл--статич. дефлектор, канал из ферромагн. пластин, экранирующих магн. поле, или электромагнит с тонкой токовой перегородкой (септум-магнит). После первого отклоняющего устройства частицы могут проходить ещё ряд отклоняющих магнитов с последовательно возрастающей толщиной септума, а также градиентные фокусирующие устройства и квадрупольные линзы. При оптимальном выборе оптики канала вывода потери частиц происходят в осн. на септуме первою отклоняющего устройства.

Естеств. разделения орбит за счёт набора энергии достаточно для заброса частиц в дефлектор только в циклотронах на низкие энергии. В фазотронах для заброса частиц в магн. канал используется метод, основанный на параметрич. резонансном возбуждении радиальных колебаний с помощью двух локальных неоднородностей магн. поля, одна из к-рых имеет показатель спада поля меньше нормального, а другая - больше нормального (для данного ускорителя). В циклотронах с пространств. вариацией для вывода пучка из ускорителя может использоваться структурный резонанс 4-го порядка при , где N=8 - число периодов магн. поля, Q_r- число радиальных бетатронных колебаний за оборот. Наиб. перспективным для получения коэф. вывода ~100% является метод (предложенный и разработанный в ОИЯИ в 1972), основанный на использовании резкой зависимости коэф. расширения замкнутой орбиты d= (р - импульс частицы, R - радиус орбиты) от градиента осн. гармоники магн. поля. Подбор соответствующего значения градиента позволяет существенно увеличить разделение орбит в области радиуса вывода.

В жёсткофокусирующих ускорителях на высокие энергии используются две разл. системы вывода - быстрый (однооборотный) вывод пучка или отд. сгустков и медленный (многооборотный) резонансный вывод, осуществляемый в течение "плато" цикла магн. поля. Осн. элемент системы быстрого вывода - импульсный магнит ударного типа. Длительность фронта нарастания поля в ударном магните должна быть меньше временного интервала между сгустками пучка, тогда все частицы отклоняются в ударном магните на одинаковый угол и на максимуме возникших когерентных колебаний забрасываются в септум-магнит. Реализуются ударные магниты с фронтом нарастания поля до (10-15)*10^-9 с.

Для медленного вывода обычно используется нелинейный резонанс 3-го порядка , возбуждаемый m-й гармоникой квадратичной нелинейности магн. поля. При медленном изменении частицы попадают

в область неустойчивости и забрасываются в отклоняющее устройство за счёт резонансной раскачки амплитуд колебаний. Коэф. вывода оценивается по ф-ле , где - эффективная толщина септума, - разделение орбит у септума за период резонансной раскачки.

В. С. Рыбалко.

к библиотеке к оглавлению FAQ по эфирной физике ТОЭЭ ТЭЦ ТПОИ ТИ

Знаете ли Вы, что низкочастотные электромагнитные волны частотой менее 100 КГц коренным образом отличаются от более высоких частот падением скорости электромагнитных волн пропорционально корню квадратному их частоты от 300 тысяч кмилометров в секунду при 100 кГц до примерно 7 тыс км/с при 50 Гц.

НОВОСТИ ФОРУМА

Рыцари теории эфира