Synkrofasotron yksinkertaisin sanoin. Mikä on synkrofasotroni? Lisää laitteesta

Neuvostoliitto teki vuonna 1957 vallankumouksellisen tieteellisen läpimurron kahteen suuntaan kerralla: lokakuussa laukaistiin ensimmäinen keinotekoinen maasatelliitti, ja muutamaa kuukautta aiemmin, maaliskuussa, aloitti toimintansa legendaarinen synkrofasotroni, jättimäinen mikromaailman tutkimiseen tarkoitettu installaatio. Dubnassa. Nämä kaksi tapahtumaa järkyttivät koko maailmaa, ja sanat "satelliitti" ja "synkrofasotroni" vakiintuivat elämäämme.

Synkrofasotroni on eräänlainen varattujen hiukkasten kiihdytin. Niissä olevat hiukkaset kiihdytetään suuriin nopeuksiin ja siten suuriin energioihin. Niiden törmäystulosten perusteella muiden atomihiukkasten kanssa arvioidaan aineen rakenne ja ominaisuudet. Törmäysten todennäköisyyden määrää kiihdytetyn hiukkassäteen intensiteetti eli siinä olevien hiukkasten määrä, joten intensiteetti on energian ohella tärkeä kiihdytin parametri.

Tarve luoda vakava kiihdytintukikohta Neuvostoliittoon ilmoitettiin hallitustasolla maaliskuussa 1938. Ryhmä Leningradskin tutkijoita Fysiikan ja tekniikan instituutti(LPTI), jota johtaa akateemikko A.F. Ioffe kääntyi Neuvostoliiton kansankomissaarien neuvoston puheenjohtajan V.M. Molotov kirjeellä, jossa ehdotettiin teknisen perustan luomista atomiytimen rakenteen tutkimukselle. Atomin ytimen rakennetta koskevista kysymyksistä tuli yksi luonnontieteen keskeisistä ongelmista, ja Neuvostoliitto jäi huomattavasti jälkeen niiden ratkaisemisessa. Joten, jos Amerikassa oli vähintään viisi syklotronia, niin Neuvostoliitolla ei ollut yhtään (tiedeakatemian Radium-instituutin (RIAN) ainoa syklotroni, joka käynnistettiin vuonna 1937, ei käytännössä toiminut suunnitteluvirheiden vuoksi). Molotoville osoitettu vetoomus sisälsi pyynnön luoda edellytykset LPTI-syklotronin rakentamisen valmistumiselle 1. tammikuuta 1939 mennessä. Vuonna 1937 alkanut työ sen luomiseksi keskeytettiin osastojen epäjohdonmukaisuuksien ja rahoituksen lopettamisen vuoksi.

Marraskuussa 1938 S.I. Vavilov ehdotti vetoomuksessaan Tiedeakatemian puheenjohtajistoon, että LPTI-syklotroni rakennettaisiin Moskovaan ja siirrettäisiin Fyysinen instituutti AN (FIAN) LPTI-laboratoriosta I.V. Kurchatova, joka oli mukana sen luomisessa. Sergei Ivanovitš halusi atomiytimen tutkimuksen keskuslaboratorion sijoittuvan samaan paikkaan, jossa Tiedeakatemia sijaitsi, eli Moskovaan. Häntä ei kuitenkaan tuettu LPTI:ssä. Kiista päättyi vuoden 1939 lopussa, kun A.F. Ioff ehdotti kolmen syklotronin luomista kerralla. Neuvostoliiton tiedeakatemian puheenjohtajiston kokouksessa 30. heinäkuuta 1940 päätettiin antaa RIANille tehtäväksi asentaa nykyinen syklotroni uudelleen tänä vuonna ja FIAN valmistella se 15. lokakuuta mennessä. tarvittavat materiaalit uuden tehokkaan syklotronin rakentamiseen ja LFTI - syklotronin rakentamisen saattamiseksi päätökseen vuoden 1941 ensimmäisellä neljänneksellä.

Tämän päätöksen yhteydessä FIAN loi niin sanotun syklotroniryhmän, johon kuuluivat Vladimir Iosifovich Veksler, Sergei Nikolaevich Vernov, Pavel Alekseevich Cherenkov, Leonid Vasilyevich Groshev ja Evgeniy Lvovich Feinberg. 26. syyskuuta 1940 fysiikan ja matemaattisten tieteiden laitoksen (OPMS) toimisto kuuli tiedot V.I. Wexler syklotronin suunnitteluspesifikaatioista hyväksyi sen tärkeimmät ominaisuudet ja rakennusarviot. Syklotroni on suunniteltu kiihdyttämään deuteronit 50 MeV:n energiaan.

Joten tulemme tärkeimpään asiaan, henkilöön, joka antoi merkittävän panoksen fysiikan kehitykseen maassamme noina vuosina - Vladimir Iosifovich Veksler. Tästä erinomaisesta fyysikasta keskustellaan edelleen.

V. I. Veksler syntyi Ukrainassa Zhitomirin kaupungissa 3. maaliskuuta 1907. Hänen isänsä kuoli ensimmäisessä maailmansodassa.

Vuonna 1921, ankaran nälänhädän ja tuhon aikana, suurilla vaikeuksilla ja ilman rahaa, Volodja Veksler huomasi olevansa nälkäisessä NEP-Moskovassa. Teini-ikäinen joutuu Khamovnikiin perustettuun kommuunitaloon, vanhaan, omistajien hylkäämään kartanoon.

Wexler erottui kiinnostuksestaan ​​fysiikkaan ja käytännön radiotekniikkaan; hän itse kokosi ilmaisinradiovastaanottimen, joka oli noina vuosina epätavallisen vaikea tehtävä, hän luki paljon ja opiskeli hyvin koulussa.

Lähdettyään kunnasta Wexler säilytti monia näkemyksiään ja tapojaan, joita hän oli vaalinut.
Huomattakoon, että se sukupolvi, johon Vladimir Iosifovich kuului, ylivoimainen enemmistö kohteli elämänsä jokapäiväisiä puolia täysin halveksuen, mutta oli fanaattisesti kiinnostunut tieteellisistä, ammatillisista ja sosiaalisista ongelmista.

Wexler valmistui muiden kuntalaisten ohella yhdeksänvuotisesta lukiosta ja siirtyi yhdessä kaikkien valmistuneiden kanssa tuotantoon työntekijänä, jossa hän työskenteli sähköasentajana yli kaksi vuotta.

Hänen tiedonjanonsa, kirjojen rakkautensa ja harvinainen älykkyytensä huomattiin, ja 20-luvun lopulla nuori mies sai "komsomolilipun" instituuttiin.

Kun Vladimir Iosifovich valmistui korkeakoulusta, suoritettiin toinen korkeakoulujen uudelleenjärjestely ja niiden nimet muutettiin. Kävi ilmi, että Wexler tuli Plekhanovin kansantalouden instituuttiin ja valmistui MPEI:stä (Moscow Energy Institute) ja sai tutkinnon insinööriksi, jolla on erikoisuus röntgentekniikassa.

Samana vuonna hän tuli Lefortovon liittovaltion sähköteknisen instituutin röntgenrakenneanalyysin laboratorioon, jossa Vladimir Iosifovich aloitti työnsä rakentamisen parissa. mittauslaitteet ja ionisoivan säteilyn mittausmenetelmien tutkiminen, ts. varautuneiden hiukkasten virrat.

Wexler työskenteli tässä laboratoriossa 6 vuotta ja nousi nopeasti laboratorioassistentista johtajaksi. Täällä on jo ilmennyt Wexlerille tyypillinen "käsikirjoitus" lahjakkaana kokeellisena tiedemiehenä. Hänen oppilaansa, professori M. S. Rabinovich kirjoitti myöhemmin Wexleriä koskevissa muistelmissaan: ”Lähes 20 vuoden ajan hän itse kokosi ja asensi erilaisia ​​keksimiään asennuksia, eikä koskaan pelännyt mitään työtä. Näin hän näki paitsi julkisivun, ei vain sen ideologisen puolen, myös kaiken, mikä on piilossa lopputulosten takana, mittaustarkkuuden takana, installaatioiden kiiltävien kaappien takana. Hän vietti koko elämänsä oppien ja uudelleen oppien. Elämänsä viimeisiin vuosiin saakka, iltaisin ja lomalla, hän opiskeli huolellisesti ja teki muistiinpanoja teoreettisista töistä."

Syyskuussa 1937 Wexler muutti liittovaltion sähköteknisestä instituutista P. N. Lebedevin (FIAN) nimettyyn Neuvostoliiton tiedeakatemian fysikaaliseen instituuttiin. Se oli tärkeä tapahtuma tiedemiehen elämässä.

Tähän mennessä Vladimir Iosifovich oli jo puolustanut väitöskirjaansa, jonka aiheena oli hänen suunnittelemiensa "suhteellisten vahvistimien" suunnittelu ja käyttö.

FIANissa Wexler alkoi tutkia kosmisia säteitä. Toisin kuin A. I. Alikhanov ja hänen kollegansa, jotka ihastuivat viehättävään Aragats-vuoreen Armeniassa, Wexler osallistui tieteellisiin tutkimusmatkoihin Elbrukselle ja myöhemmin Pamireille - maailman katolle. Fyysikot ympäri maailmaa tutkivat korkean energian varautuneiden hiukkasten virtoja, joita ei voitu saada maallisissa laboratorioissa. Tutkijat nousivat lähemmäksi kosmisen säteilyn salaperäisiä virtoja.

Kosmiset säteet ovat nykyäänkin tärkeässä asemassa astrofyysikkojen ja korkeaenergisen fysiikan asiantuntijoiden arsenaalissa, ja niiden alkuperästä esitetään jännittävän mielenkiintoisia teorioita. Samanaikaisesti oli yksinkertaisesti mahdotonta saada hiukkasia sellaisella energialla tutkimukseen, ja fyysikoille oli yksinkertaisesti välttämätöntä tutkia niiden vuorovaikutusta kenttien ja muiden hiukkasten kanssa. Jo 30-luvulla monet atomitutkijat ajattelivat: kuinka hyvä olisi saada laboratoriossa niin korkeita "kosmisen" energioita omaavia hiukkasia käyttämällä luotettavia subatomisten hiukkasten tutkimiseen tarkoitettuja laitteita, joiden tutkimusmenetelmä oli yksi - pommittaminen (kuten he kuvaannollisesti tapana sanoa ja harvoin sanoa nyt) jotkut hiukkaset toisten toimesta. Rutherford löysi atomiytimen olemassaolon pommittamalla atomeja voimakkailla ammuksilla - alfahiukkasilla. Ydinreaktiot löydettiin samalla menetelmällä. Kääntääksesi yhden kemiallinen alkuaine toisessa oli tarpeen muuttaa ytimen koostumusta. Tämä saavutettiin pommittamalla ytimiä alfahiukkasilla, ja nyt hiukkasilla, jotka on kiihdytetty tehokkailla kiihdyttimillä.

Natsi-Saksan hyökkäyksen jälkeen monet fyysikot ryhtyivät välittömästi sotilaallisesti merkittävään työhön. Wexler keskeytti kosmisten säteiden tutkimuksensa ja alkoi suunnitella ja parantaa radiolaitteita rintaman tarpeisiin.

Tällä hetkellä Tiedeakatemian fysiikan instituutti, kuten jotkut muut akateemiset instituutit, evakuoitiin Kazaniin. Vasta vuonna 1944 Kazanista oli mahdollista järjestää retkikunta Pamireihin, jossa Wexlerin ryhmä pystyi jatkamaan Kaukasuksella aloitettua tutkimusta kosmisista säteistä ja korkeaenergisten hiukkasten aiheuttamista ydinprosesseista. Ottamatta huomioon yksityiskohtaisesti Wexlerin panosta kosmisiin säteisiin liittyvien ydinprosessien tutkimukseen, jolle he olivat omistettu pitkiä vuosia Hänen työnsä, voimme sanoa, että se oli erittäin merkittävä ja antoi monia tärkeitä tuloksia. Mutta ehkä tärkeintä, hänen kosmisten säteiden tutkimus johti hänet täysin uusiin käsityksiin hiukkaskiihtyvyydestä. Vuoristossa Wexler keksi ajatuksen rakentaa varautuneita hiukkaskiihdyttimiä omien "kosmisten säteidensä" luomiseksi.

Vuodesta 1944 lähtien V. I. Veksler muutti uudelle alueelle, jolla oli pääpaikka hänen tieteellisessä työssään. Siitä lähtien Wexlerin nimi on aina liitetty suurten "autophasing" -kiihdyttimien luomiseen ja uusien kiihdytysmenetelmien kehittämiseen.

Hän ei kuitenkaan menettänyt kiinnostusta kosmisiin säteisiin ja jatkoi työskentelyä tällä alalla. Wexler osallistui korkean vuoren tieteellisiin tutkimusmatkoihin Pamireihin vuosina 1946-1947. Kosmisissa säteissä havaitaan fantastisen suuren energian hiukkasia, jotka eivät ole kiihdyttimien ulottuvilla. Wexlerille oli selvää, että hiukkasten "luonnollista kiihdytintä" niin suuriin energioihin asti ei voida verrata "ihmiskäsien luomiseen".

Wexler ehdotti ulospääsyä tästä umpikujasta vuonna 1944. Kirjoittaja kutsui uutta periaatetta, jonka mukaan Wechslerin kiihdyttimet toimivat autophasing.

Tähän mennessä oli luotu "syklotroni"-tyyppinen varautunut hiukkaskiihdytin (Weksler selitti suositussa sanomalehtiartikkelissa syklotronin toimintaperiaatetta seuraavasti: ”Tässä laitteessa magneettikentässä spiraalimaisesti liikkuvaa varattua hiukkasta kiihdyttää jatkuvasti vaihtuva sähkökenttä. Tämän ansiosta syklotronille on mahdollista välittää 10-20 miljoonan elektronivoltin energiaa.). Mutta kävi selväksi, että 20 MeV:n kynnystä ei voitu ylittää tällä menetelmällä.

Syklotronissa magneettikenttä muuttuu syklisesti kiihdyttäen varautuneita hiukkasia. Mutta kiihtyvyysprosessissa hiukkasten massa kasvaa (kuten sen pitäisi olla SRT:n - erityisen suhteellisuusteorian - mukaan). Tämä johtaa prosessin häiriintymiseen - tietyn kierrosluvun jälkeen magneettikenttä kiihtymisen sijaan alkaa hidastaa hiukkasia.

Wexler ehdottaa syklotronin magneettikentän hitaasti lisäämistä ajan myötä syöttämällä magneettia vaihtovirralla. Sitten käy ilmi, että keskimäärin hiukkasten pyörimistaajuus ympyrässä pysyy automaattisesti yhtä suurena kuin deesiin kohdistetun sähkökentän taajuus (pari magneettijärjestelmää, joka taivuttaa polkua ja kiihdyttää hiukkasia magneettikenttä).

Jokaisella dees-raon läpikululla hiukkasilla on ja lisäksi ne saavat erilaisen massalisäyksen (ja vastaavasti ne saavat eri lisäyksen säteeseen, jota pitkin magneettikenttä kääntää ne) riippuen kenttien välisestä jännitteestä. tietyn hiukkasen kiihtymishetkellä. Kaikista hiukkasista voidaan erottaa tasapainohiukkaset ("onnekas"). Näille hiukkasille mekanismi, joka ylläpitää automaattisesti kiertoradan vakioisuutta, on erityisen yksinkertainen.

"Onnenhiukkasten" massa kasvaa ja ympyrän säde kasvaa joka kerta, kun ne kulkevat dee-raon läpi. Se kompensoi täsmälleen lisäyksen aiheuttaman säteen pienenemisen magneettikenttä yhden vallankumouksen aikana. Näin ollen "onnen" (tasapainon) hiukkasia voidaan kiihdyttää resonoivasti niin kauan kuin magneettikenttä kasvaa.

Kävi ilmi, että melkein kaikilla muilla hiukkasilla on sama kyky, vain kiihtyvyys kestää pidempään. Kiihdytysprosessin aikana kaikki hiukkaset kokevat värähtelyjä tasapainohiukkasten kiertoradan säteen ympärillä. Hiukkasten energia on keskimäärin yhtä suuri kuin tasapainohiukkasten energia. Joten melkein kaikki hiukkaset osallistuvat resonanssikiihtyvyyteen.

Jos sen sijaan, että lisäämme hitaasti magneettikenttää kiihdyttimessä (syklotronissa) ajan myötä ja syöttäisimme magneettia vaihtovirralla, lisäämme deeseihin kohdistuvan vaihtosähkökentän jaksoa, niin "automaattinen vaiheistus" -tila perustetaan.

”Voi vaikuttaa siltä, ​​että automaattisen vaiheistuksen ilmaantumista ja resonanssikiihtyvyyden toteutumista varten on tarpeen muuttaa ajallisesti joko magneettikenttää tai sähköisen jaksoa. Itse asiassa tämä ei ole totta. Ehkä konseptiltaan yksinkertaisin (mutta käytännössä kaukana yksinkertaisesta) kiihdytysmenetelmä, jonka kirjoittaja on määritellyt ennen muita menetelmiä, voidaan toteuttaa magneettikentällä, joka on vakio ajan mittaan ja vakiotaajuus.".

Vuonna 1955, kun Wexler kirjoitti esitteensä kiihdyttimistä, tämä periaate, kuten kirjoittaja huomautti, muodosti perustan kiihdyttimelle - mikrotronille - kiihdyttimelle, joka vaatii tehokkaita mikroaaltolähteitä. Wexlerin mukaan mikrotroni "ei ole vielä yleistynyt (1955). Useita elektronikiihdyttimiä, joiden energia on jopa 4 MeV, on kuitenkin toiminut useiden vuosien ajan.

Wexler oli loistava fysiikan popularisoija, mutta valitettavasti kiireisen aikataulunsa vuoksi hän julkaisi harvoin suosittuja artikkeleita.

Autophasing-periaate on osoittanut, että on mahdollista saada stabiili vaihealue ja siksi on mahdollista muuttaa kiihdytyskentän taajuutta ilman pelkoa poistumisesta resonanssikiihtyvyysalueelta. Sinun tarvitsee vain valita oikea kiihdytysvaihe. Kenttätaajuutta muuttamalla saatiin helposti kompensoitua hiukkasmassan muutos. Lisäksi taajuuden muuttaminen mahdollisti syklotronien nopeasti pyörivän spiraalin tuomisen lähemmäs ympyrää ja kiihdyttää hiukkasia, kunnes magneettikentän voimakkuus riitti pitämään hiukkaset tietyllä kiertoradalla.

Kuvattua autophasing-kiihdytintä, jossa sähkömagneettisen kentän taajuus muuttuu, kutsutaan synkrosyklotroniksi tai fasotroniksi.

Synkrofasotronissa käytetään kahden automaattisen vaiheistuksen periaatteen yhdistelmää. Ensimmäinen niistä sijaitsee fasotronin sydämessä, joka on jo mainittu - tämä on muutos sähkömagneettisen kentän taajuudessa. Toista periaatetta käytetään synkrotroneissa - tässä magneettikentän voimakkuus muuttuu.

Automaattisen vaiheistuksen keksimisen jälkeen tutkijat ja insinöörit ovat alkaneet suunnitella kiihdyttimiä, jotka kykenevät toimimaan miljardeissa elektronivolteissa. Ensimmäinen niistä maassamme oli protonikiihdytin - 10 miljardin elektronivoltin synkrofasotroni Dubnassa.

Tämän suuren kiihdyttimen suunnittelu aloitettiin vuonna 1949 V. I. Vekslerin ja S. I. Vavilovin aloitteesta, ja se otettiin käyttöön vuonna 1957. Toinen suuri kiihdytin rakennettiin Protvinoon lähellä Serpukhovia, jonka energia oli 70 GeV. Sen parissa työskentelevät nyt paitsi Neuvostoliiton tutkijat, myös muiden maiden fyysikot.

Mutta kauan ennen kahden jättimäisen "miljardin dollarin" kiihdytin lanseerausta tiedeakatemian fysikaaliseen instituuttiin (FIAN) rakennettiin Wexlerin johdolla relativistisia hiukkaskiihdyttimiä. Vuonna 1947 lanseerattiin elektronikiihdytin 30 MeV:n energioihin asti, joka toimi mallina suuremmasta elektronikiihdyttimestä - synkrotronista, jonka energia oli 250 MeV. Synkrotroni laukaistiin vuonna 1949. Näitä kiihdyttimiä käyttämällä Neuvostoliiton tiedeakatemian fysiikan instituutin tutkijat suorittivat ensiluokkaista työtä mesonfysiikasta ja atomin ytimestä.

Dubna-synkrofasotronin käynnistämisen jälkeen korkean energian kiihdyttimien rakentamisessa alkoi nopean edistymisen aika. Neuvostoliitossa ja muissa maissa rakennettiin ja otettiin käyttöön monia kiihdyttimiä. Näitä ovat jo mainittu 70 GeV kiihdytin Serpukhovissa, 50 GeV Bataviassa (USA), 35 GeV Genevessä (Sveitsi), 35 GeV Kaliforniassa (USA). Tällä hetkellä Large Hadron Collider 14 TeV (teraelektronivoltti - 10^12 eV) on otettu käyttöön.

Vuonna 1944, jolloin termi "autophasing" syntyi. Wexler oli 37-vuotias. Wexler osoittautui lahjakkaaksi järjestäjäksi tieteellistä työtä ja tieteellisen koulun johtaja.

Autophasing-menetelmä, kuten kypsä hedelmä, odotti tiedenäkijää, joka poistaisi sen ja ottaisi sen haltuunsa. Vuotta myöhemmin, Wexleristä riippumatta, kuuluisa amerikkalainen tiedemies McMilan löysi automaattisen vaiheistuksen periaatteen. Hän tunnusti Neuvostoliiton tiedemiehen prioriteetin. McMillan tapasi Wexlerin useammin kuin kerran. He olivat erittäin ystävällisiä, ja kahden merkittävän tiedemiehen ystävyyttä ei koskaan varjostanut mikään ennen Wexlerin kuolemaa.

Sisäänrakennettu kiihdytin viime vuodet Vaikka ne perustuvat Wechslerin automaattiseen vaiheistusperiaatteeseen, ne ovat tietysti huomattavasti parempia kuin ensimmäisen sukupolven koneissa.

Automaattisen vaiheistuksen lisäksi Wexler keksi muita ideoita hiukkaskiihdytykseen, jotka osoittautuivat erittäin hedelmällisiksi. Näitä Wexlerin ideoita kehitetään laajalti Neuvostoliitossa ja muissa maissa.

Maaliskuussa 1958 Neuvostoliiton tiedeakatemian perinteinen vuosikokous pidettiin tiedemiesten talossa Kropotkinskaya-kadulla. Wexler hahmotteli ajatuksen uudesta kiihtyvyyden periaatteesta, jota hän kutsui "koherentiksi". Sen avulla voit nopeuttaa yksittäisten hiukkasten lisäksi myös plasmahyytymiä, jotka koostuvat suuresta määrästä hiukkasia. "Koherentti" kiihdytysmenetelmä, kuten Wechsler varovasti sanoi vuonna 1958, antaa mahdollisuuden ajatella mahdollisuutta kiihdyttää hiukkasia tuhannen miljardin elektronivoltin energioihin ja vieläkin korkeampiin.

Vuonna 1962 Wexler lensi tutkijoiden valtuuskunnan johdolla Geneveen osallistuakseen kansainväliseen korkean energian fysiikan konferenssiin. Neuvostoliiton valtuuskunnan neljänkymmenen jäsenen joukossa oli sellaisia ​​merkittäviä fyysikoita kuin A. I. Alikhanov, N. N. Bogolyubov, D. I. Blokhintsev, I. Ya. Pomeranchuk, M. A. Markov. Monet valtuuskunnan tiedemiehistä olivat kiihdytinasiantuntijoita ja Wexlerin opiskelijoita.

Vladimir Iosifovich Veksler oli useita vuosia Kansainvälisen teoreettisen ja soveltavan fysiikan liiton korkean energian fysiikan toimikunnan puheenjohtaja.

25. lokakuuta 1963 Wexler ja hänen amerikkalainen kollegansa Edwin McMillan, Kalifornian Lawrencen yliopiston säteilylaboratorion johtaja, saivat American Atom for Peace -palkinnon.

Wexler oli Dubnan yhteisen ydintutkimusinstituutin korkean energian laboratorion pysyvä johtaja. Nyt hänen mukaansa nimetty katu muistuttaa Wexlerin oleskelusta tässä kaupungissa.

Wexlerin tutkimustyö keskittyi Dubnaan useiden vuosien ajan. Hän yhdisti työnsä Joint Institute for Nuclear Researchissa työhön P. N. Lebedevin fysikaalisessa instituutissa, jossa hän kaukaisessa nuoruudessaan aloitti tutkijanuransa ja oli professori Moskovan valtionyliopistossa, jossa hän johti laitosta.

Vuonna 1963 Veksler valittiin Neuvostoliiton tiedeakatemian ydinfysiikan osaston akateemikko-sihteeriksi, ja hän toimi pysyvästi tässä tärkeässä virassa.

V. I. Vekslerin tieteellisiä saavutuksia arvostettiin suuresti myöntämällä hänelle ensimmäisen asteen valtionpalkinto ja Lenin-palkinto (1959). Tiedemiehen erinomaisesta tieteellisestä, pedagogisesta, organisatorisesta ja yhteiskunnallisesta toiminnasta palkittiin kolme Leninin ritarikuntaa, Työn punaisen lipun ritarikunta ja Neuvostoliiton mitalit.

Vladimir Iosifovich Veksler kuoli äkillisesti 20. syyskuuta 1966 toiseen sydänkohtaukseen. Hän oli vain 59-vuotias. Elämässä hän näytti aina vuotiaan nuoremmalta, oli energinen, aktiivinen ja väsymätön.

Ison-Britannian parlamentaarikot kestivät vain 15 minuuttia päättääkseen valtion 1 miljardin punnan investoinnista synkrofasotronin rakentamiseen. Sen jälkeen he keskustelivat kiihkeästi eduskunnan buffetissa tunnin, ei vähempää, kahvin hinnasta. Ja niin he päättivät: he alensivat hintaa 15%.

Vaikuttaa siltä, ​​​​että tehtävät eivät ole ollenkaan vertailukelpoisia monimutkaisuuden suhteen, ja kaiken olisi loogisesti pitänyt tapahtua juuri päinvastoin. Tunti tieteelle, 15 minuuttia kahville. Mutta ei! Kuten myöhemmin kävi ilmi, suurin osa arvostetuista poliitikoista antoi nopeasti sisimmän "puoleen", heillä ei ollut aavistustakaan, mitä "synkrofasotroni" on.

Anna meidän, rakas lukija, yhdessä sinun kanssasi täyttää tämä tiedon aukko, älkäämme olko joidenkin tovereiden tieteellisen lyhytnäköisyyden kaltaisia.

Mikä on synkrofasotroni?

Synchrophasotron - elektroninen asennus tieteelliseen tutkimukseen - syklinen kiihdytin alkuainehiukkasia(neutronit, protonit, elektronit jne.). Sillä on valtavan renkaan muoto, joka painaa yli 36 tuhatta tonnia. Sen erittäin tehokkaat magneetit ja kiihdytysputket tarjoavat mikroskooppisille hiukkasille suunnatun liikkeen suunnattoman energian. Fasotroniresonaattorin syvyyksissä, 14,5 metrin syvyydessä, tapahtuu fyysisellä tasolla todella fantastisia muutoksia: esimerkiksi pieni protoni vastaanottaa 20 miljoonaa elektronivolttia ja raskas ioni 5 miljoonaa eV. Ja tämä on vain pieni murto-osa kaikista mahdollisuuksista!

Juuri syklisen kiihdytin ainutlaatuisten ominaisuuksien ansiosta tiedemiehet pystyivät oppimaan maailmankaikkeuden intiimimmät salaisuudet: tutkimaan merkityksettömien hiukkasten rakennetta ja fysikaaliset ja kemialliset prosessit, joita esiintyy niiden kuorien sisällä; tarkkaile synteesireaktiota omin silmin; löytää tähän asti tuntemattomien mikroskooppisten esineiden luonne.

Phasotron merkitty uusi aikakausi tieteellinen tutkimus - tutkimusalue, jossa mikroskooppi oli voimaton, josta jopa innovatiiviset tieteiskirjailijat puhuivat erittäin varovasti (heidän oivaltava luova lentonsa ei voinut ennustaa tehtyjä löytöjä!).

Synkrofasotronin historia

Aluksi kiihdyttimet olivat lineaarisia, eli niillä ei ollut syklistä rakennetta. Mutta pian fyysikot joutuivat hylkäämään ne. Energiatasovaatimukset kasvoivat – tarvittiin lisää. A lineaarinen muotoilu ei selvinnyt: teoreettiset laskelmat osoittivat, että näillä arvoilla sen pitäisi olla uskomattoman pitkä.

• Vuonna 1929 Amerikkalainen E. Lawrence yrittää ratkaista tämän ongelman ja keksii syklotronin, nykyaikaisen fasotronin prototyypin. Testit sujuu hyvin. Kymmenen vuotta myöhemmin, vuonna 1939. Lawrence saa Nobel-palkinnon.
• Vuonna 1938 Neuvostoliitossa lahjakas fyysikko V.I. Veksler alkoi aktiivisesti osallistua kiihdyttimien luomiseen ja parantamiseen. Helmikuussa 1944 hän keksii vallankumouksellisen idean energiaesteen voittamiseksi. Wexler kutsuu menetelmäään "autophasingiksi". Tasan vuotta myöhemmin yhdysvaltalainen tiedemies E. Macmillan löysi saman tekniikan täysin itsenäisesti.
• Vuonna 1949 Neuvostoliitossa V.I. Veksler ja S.I. Vavilov, laajamittainen tieteellinen hanke kehitetään - synkrofasotronin luominen, jonka teho on 10 miljardia elektronivolttia. Ukrainan Dubnon kaupungin ydintutkimusinstituutissa ryhmä teoreettisia fyysikoita, suunnittelijoita ja insinöörejä työskenteli 8 vuoden ajan huolellisesti asennuksen parissa. Siksi sitä kutsutaan myös Dubna Synchrophasotroniksi.

Synkrofasotroni otettiin käyttöön maaliskuussa 1957, kuusi kuukautta ennen kuin ensimmäinen keinotekoinen maasatelliitti lensi avaruuteen.

Mitä tutkimusta synkrofasotronissa tehdään?

Wechslerin resonoiva syklinen kiihdytin synnytti joukon erinomaisia ​​löytöjä perusfysiikan monilta osin ja erityisesti joissakin kiistanalaisissa ja vähän tutkituissa Einsteinin suhteellisuusteorian ongelmissa:

• ytimien kvarkkirakenteen käyttäytyminen vuorovaikutuksen aikana;
• kumulatiivisten hiukkasten muodostuminen ytimiä sisältävien reaktioiden seurauksena;
• kiihdytettyjen deuteronien ominaisuuksien tutkiminen;
• raskaiden ionien vuorovaikutus kohteiden kanssa (mikropiirien vastuksen testaus);
• Uraani-238:n kierrätys.

Näillä aloilla saatuja tuloksia sovelletaan menestyksekkäästi rakentamisessa avaruusaluksia, ydinvoimalaitosten suunnittelu, robotiikan ja laitteiden kehittäminen ääriolosuhteisiin. Mutta hämmästyttävintä on, että sarja synkrofasotronilla suoritettuja tutkimuksia tuo tutkijoita yhä lähemmäksi maailmankaikkeuden alkuperän suuren mysteerin ratkaisemista.

Tämä on vaikeasti tuttu sana "synkrofasotroni"! Muistutatko minua, kuinka se päätyi tavallisen miehen korviin Neuvostoliitossa? Siellä oli joku elokuva tai suosittu kappale, muistan tarkalleen mikä se oli! Vai oliko se vain sanan, jota ei voi lausua, analogia?

Muistetaan nyt mikä se on ja miten se luotiin...

Neuvostoliitto teki vuonna 1957 vallankumouksellisen tieteellisen läpimurron kahteen suuntaan kerralla: lokakuussa laukaistiin ensimmäinen keinotekoinen maasatelliitti, ja muutamaa kuukautta aiemmin, maaliskuussa, aloitti toimintansa legendaarinen synkrofasotroni, jättimäinen mikromaailman tutkimiseen tarkoitettu installaatio. Dubnassa. Nämä kaksi tapahtumaa järkyttivät koko maailmaa, ja sanat "satelliitti" ja "synkrofasotroni" vakiintuivat elämäämme.

Synkrofasotroni on eräänlainen varattujen hiukkasten kiihdytin. Niissä olevat hiukkaset kiihdytetään suuriin nopeuksiin ja siten suuriin energioihin. Niiden törmäystulosten perusteella muiden atomihiukkasten kanssa arvioidaan aineen rakenne ja ominaisuudet. Törmäysten todennäköisyyden määrää kiihdytetyn hiukkassäteen intensiteetti eli siinä olevien hiukkasten määrä, joten intensiteetti on energian ohella tärkeä kiihdytin parametri.

Kiihdyttimet saavuttavat valtavia kokoja, eikä ole sattumaa, että kirjailija Vladimir Kartsev kutsui niitä ydinajan pyramideiksi, joiden perusteella jälkeläiset arvioivat teknologiamme tasoa.

Ennen kiihdytinten rakentamista ainoa korkeaenergisten hiukkasten lähde oli kosmiset säteet. Nämä ovat pääasiassa protoneja, joiden energia on luokkaa useita GeV ja jotka tulevat vapaasti avaruudesta, ja sekundäärisiä hiukkasia, jotka syntyvät niiden vuorovaikutuksesta ilmakehän kanssa. Mutta kosmisten säteiden virtaus on kaoottista ja sen intensiteetti on alhainen, joten ajan myötä laboratoriotutkimus alkoi luoda erityisiä asennuksia - kiihdyttimiä, joissa on kontrolloidut korkean energian ja suuremman intensiteetin hiukkassäteet.

Kaikkien kiihdyttimien toiminta perustuu hyvin tunnettuun tosiasiaan: varautunut hiukkanen kiihtyy sähkökenttä. Erittäin suurienergisiä hiukkasia on kuitenkin mahdotonta saada kiihdyttämällä niitä vain kerran kahden elektrodin välillä, koska se vaatisi valtavan jännitteen kohdistamista niihin, mikä on teknisesti mahdotonta. Siksi korkeaenergiset hiukkaset saadaan johtamalla niitä toistuvasti elektrodien väliin.

Kiihdyttimiä, joissa hiukkanen kulkee peräkkäin sijaitsevien kiihdytysrakojen läpi, kutsutaan lineaariseksi. Kiihdytinten kehitys alkoi niistä, mutta vaatimus hiukkasenergian lisäämisestä johti lähes epärealistisen pitkiin asennuspituuksiin.

Vuonna 1929 amerikkalainen tiedemies E. Lawrence ehdotti kiihdytintä, jossa hiukkanen liikkuu spiraalina ohittaen toistuvasti saman raon kahden elektrodin välillä. Hiukkasen liikerataa taipuu ja kiertää tasainen magneettikenttä, joka on suunnattu kohtisuoraan ratatasoon nähden. Kiihdytintä kutsuttiin syklotroniksi. Vuosina 1930-1931 Lawrence ja hänen kollegansa rakensivat ensimmäisen syklotronin Kalifornian yliopistossa (USA). Tästä keksinnöstä hänelle myönnettiin Nobel-palkinto vuonna 1939.

Syklotronissa suuri sähkömagneetti luo tasaisen magneettikentän ja sähkökenttä syntyy kahden onton elektrodin välillä. D-muotoinen(siis heidän nimensä - "dees"). Elektrodeihin syötetään vaihtojännite, joka muuttaa napaisuutta aina, kun hiukkanen tekee puolikierrosta. Tästä johtuen sähkökenttä aina kiihdyttää hiukkasia. Tätä ajatusta ei voitaisi toteuttaa, jos hiukkasilla, joilla on erilainen energia, olisi eri kierrosjaksot. Mutta onneksi, vaikka nopeus kasvaa energian kasvaessa, kierrosjakso pysyy vakiona, koska lentoradan halkaisija kasvaa samassa suhteessa. Juuri tämä syklotronin ominaisuus mahdollistaa sähkökentän vakiotaajuuden käytön kiihdytykseen.

Pian syklotroneja alettiin luoda muissa tutkimuslaboratorioissa.

Synkrofasotronin rakennus 1950-luvulla

Tarve luoda vakava kiihdytintukikohta Neuvostoliittoon ilmoitettiin hallitustasolla maaliskuussa 1938. Leningradin fysiikan ja teknologian instituutin (LPTI) tutkijoiden ryhmä, jota johtaa akateemikko A.F. Ioffe kääntyi Neuvostoliiton kansankomissaarien neuvoston puheenjohtajan V.M. Molotov kirjeellä, jossa ehdotettiin teknisen perustan luomista atomiytimen rakenteen tutkimukselle. Atomin ytimen rakennetta koskevista kysymyksistä tuli yksi luonnontieteen keskeisistä ongelmista, ja Neuvostoliitto jäi huomattavasti jälkeen niiden ratkaisemisessa. Joten, jos Amerikassa oli vähintään viisi syklotronia, niin Neuvostoliitolla ei ollut yhtään (tiedeakatemian Radium-instituutin (RIAN) ainoa syklotroni, joka käynnistettiin vuonna 1937, ei käytännössä toiminut suunnitteluvirheiden vuoksi). Molotoville osoitettu vetoomus sisälsi pyynnön luoda edellytykset LPTI-syklotronin rakentamisen valmistumiselle 1. tammikuuta 1939 mennessä. Vuonna 1937 alkanut työ sen luomiseksi keskeytettiin osastojen epäjohdonmukaisuuksien ja rahoituksen lopettamisen vuoksi.

Kirjeen kirjoitushetkellä maan hallituspiirissä olikin selvä väärinkäsitys alan tutkimuksen merkityksellisyydestä. atomifysiikka. Muistelmien mukaan M.G. Meshcheryakov, vuonna 1938 oli jopa kysymys Radium-instituutin likvidaatiosta, joka joidenkin mielestä harjoitti tarpeetonta uraanin ja toriumin tutkimusta, samalla kun maa yritti lisätä hiilen tuotantoa ja teräksen sulatusta.

Kirje Molotoville vaikutti, ja jo kesäkuussa 1938 Neuvostoliiton tiedeakatemian komissio, jota johti P.L. Kapitsa antoi hallituksen pyynnöstä johtopäätöksen tarpeesta rakentaa LFTI:lle 10–20 MeV syklotroni kiihdytettyjen hiukkasten tyypistä riippuen ja parantaa RIAN-syklotronia.

Marraskuussa 1938 S.I. Vavilov ehdotti vetoomuksessaan Tiedeakatemian puheenjohtajistoon, että LPTI-syklotroni rakennettaisiin Moskovaan ja IV:n laboratorio siirrettäisiin tiedeakatemian fysiikan instituuttiin (FIAN) LPTI:ltä. Kurchatova, joka oli mukana sen luomisessa. Sergei Ivanovitš halusi atomiytimen tutkimuksen keskuslaboratorion sijoittuvan samaan paikkaan, jossa Tiedeakatemia sijaitsi, eli Moskovaan. Häntä ei kuitenkaan tuettu LPTI:ssä. Kiista päättyi vuoden 1939 lopussa, kun A.F. Ioff ehdotti kolmen syklotronin luomista kerralla. 30. heinäkuuta 1940 Neuvostoliiton tiedeakatemian puheenjohtajiston kokouksessa päätettiin antaa RIANille tehtäväksi asentaa nykyinen syklotroni uudelleen tänä vuonna ja FIAN valmistella tarvittavat materiaalit uuden tehokkaan syklotronin rakentamiseen 15. lokakuuta mennessä. , ja LFTI saattaakseen päätökseen syklotronin rakentamisen vuoden 1941 ensimmäisellä neljänneksellä.

Tämän päätöksen yhteydessä FIAN loi niin sanotun syklotroniryhmän, johon kuuluivat Vladimir Iosifovich Veksler, Sergei Nikolaevich Vernov, Pavel Alekseevich Cherenkov, Leonid Vasilyevich Groshev ja Evgeniy Lvovich Feinberg. 26. syyskuuta 1940 fysiikan ja matemaattisten tieteiden laitoksen (OPMS) toimisto kuuli tiedot V.I. Wexler syklotronin suunnitteluspesifikaatioista hyväksyi sen tärkeimmät ominaisuudet ja rakennusarviot. Syklotroni on suunniteltu kiihdyttämään deuteronit 50 MeV:n energiaan. FIAN suunnitteli aloittavansa rakentamisen vuonna 1941 ja käynnistävänsä sen vuonna 1943. Sota rikkoi suunnitelmat.

On kiireellinen tarve luoda atomipommi pakotti Neuvostoliiton mobilisoimaan ponnisteluja mikromaailman tutkimiseksi. Kaksi syklotronia rakennettiin peräkkäin Moskovan laboratorioon nro 2 (1944, 1946); Leningradissa saarron purkamisen jälkeen RIANin ja LPTI:n syklotronit palautettiin (1946).

Vaikka FIANin syklotroniprojekti hyväksyttiin ennen sotaa, kävi selväksi, että Lawrencen suunnittelu oli uupunut, sillä kiihdytettyjen protonien energia ei voinut ylittää 20 MeV. Juuri tästä energiasta alkaa tuntua hiukkasen massan lisäämisen vaikutus valonnopeuden mukaisilla nopeuksilla, mikä seuraa Einsteinin suhteellisuusteoriasta.

Massan kasvusta johtuen hiukkasen kiihdytysraon läpi kulkemisen ja sähkökentän vastaavan vaiheen välinen resonanssi katkeaa, mikä johtaa jarrutukseen.

On huomattava, että syklotroni on suunniteltu kiihdyttämään vain raskaita hiukkasia (protoneja, ioneja). Tämä johtuu siitä, että liian pienestä lepomassasta johtuen elektroni saavuttaa jo energioilla 1–3 MeV lähellä valonnopeutta, minkä seurauksena sen massa kasvaa huomattavasti ja hiukkanen lähtee nopeasti resonanssista. .

Ensimmäinen syklinen elektronikiihdytin oli betatron, jonka Kerst rakensi vuonna 1940 Wideroen idean perusteella. Betatron perustuu Faradayn lakiin, jonka mukaan suljetun piirin tunkeutuvan magneettivuon muuttuessa tähän piiriin ilmestyy sähkömotorinen voima. Betatronissa suljettu silmukka on hiukkasvirta, joka liikkuu pyöreällä kiertoradalla vakiosäteisessä tyhjiökammiossa vähitellen kasvavassa magneettikentässä. Kun magneettinen virtaus kiertoradan sisällä kasvaa, syntyy sähkömotorinen voima, jonka tangentiaalinen komponentti kiihdyttää elektroneja. Betatronissa, kuten syklotronissa, on rajoitus tuottaa erittäin korkean energian hiukkasia. Tämä johtuu siitä, että sähködynamiikan lakien mukaan ympyräradalla liikkuvat elektronit lähettävät sähkömagneettisia aaltoja, jotka kuljettavat pois paljon energiaa relativistisilla nopeuksilla. Näiden häviöiden kompensoimiseksi on välttämätöntä suurentaa merkittävästi magneettiytimen kokoa, jolla on käytännön raja.

Näin ollen 1940-luvun alkuun mennessä mahdollisuudet saada suurempia energioita sekä protoneista että elektroneista olivat käytetty loppuun. Mikromaailman jatkotutkimusta varten oli tarpeen lisätä kiihdytettyjen hiukkasten energiaa, joten uusien kiihdytysmenetelmien löytäminen tuli kiireellisiksi.

Helmikuussa 1944 V.I. Wexler esitti vallankumouksellisen idean syklotronin ja betatronin energiaesteen voittamiseksi. Se oli niin yksinkertaista, että tuntui oudolta, miksi he eivät olleet tulleet siihen aikaisemmin. Ajatuksena oli, että resonanssikiihdytyksen aikana hiukkasten pyörimistaajuudet ja kiihtyvyyskenttä olisivat jatkuvasti yhteneväisiä, toisin sanoen synkronisia. Kiihdytettäessä raskaita relativistisia hiukkasia syklotronissa synkronointia varten ehdotettiin kiihtyvän sähkökentän taajuuden muuttamista tietyn lain mukaan (myöhemmin tällaista kiihdytintä kutsuttiin synkrosyklotroniksi).

Relativististen elektronien nopeuttamiseksi ehdotettiin kiihdytintä, jota myöhemmin kutsuttiin synkrotroniksi. Siinä kiihdytystä suorittaa vakiotaajuinen vaihtuva sähkökenttä ja synkronointi varmistetaan tietyn lain mukaan vaihtelevalla magneettikentällä, joka pitää hiukkaset vakiosäteisellä kiertoradalla.

Käytännön tarkoituksia varten oli tarpeen varmistaa teoreettisesti, että ehdotetut kiihdytysprosessit ovat stabiileja, eli pienillä poikkeamilla resonanssista hiukkasten vaiheistus tapahtuu automaattisesti. Syklotroniryhmän teoreettinen fyysikko E.L. Feinberg kiinnitti Wexlerin huomion tähän ja itse todisti tiukasti matemaattisesti prosessien vakauden. Siksi Wexlerin ideaa kutsuttiin "autophasing-periaatteeksi".

Keskustelemaan tuloksena olevasta ratkaisusta FIAN järjesti seminaarin, jossa Wexler piti johdantoraportin ja Feinberg vastuullisuusraportin. Työ hyväksyttiin, ja samassa 1944 Reports of the USSR Academy of Sciences -lehdessä julkaistiin kaksi artikkelia, joissa käsiteltiin uusia kiihdytysmenetelmiä (ensimmäinen artikkeli käsitteli useisiin taajuuksiin perustuvaa kiihdytintä, jota myöhemmin kutsuttiin mikrotroniksi). Heidän kirjoittajansa mainittiin vain Wexlerinä, eikä Feinbergin nimeä mainittu ollenkaan. Hyvin pian Feinbergin rooli automaattisen vaiheistuksen periaatteen löytämisessä joutui ansaitsemattomasti täydelliseen unohduksiin.

Vuotta myöhemmin amerikkalainen fyysikko E. MacMillan löysi itsenäisesti automaattisen vaiheistuksen periaatteen, mutta Wexler säilytti etusijalla.

On huomattava, että uuteen periaatteeseen perustuvissa kiihdyttimissä "vipuvaikutuksen sääntö" ilmeni selvästi - energian nousu johti kiihdytettyjen hiukkasten säteen intensiteetin menetykseen, mikä liittyy niiden kiihtyvyyden syklisyyteen. , toisin kuin syklotronien ja betatronien tasainen kiihtyvyys. Tämä epämiellyttävä seikka todettiin välittömästi fysiikan ja matemaattisten tieteiden laitoksen istunnossa 20. helmikuuta 1945, mutta samaan aikaan kaikki tulivat yksimielisesti siihen tulokseen, että tämä seikka ei saa missään tapauksessa häiritä projektin toteuttamista. Vaikka muuten taistelu intensiteetistä ärsytti myöhemmin jatkuvasti "kiihdytintä".

Samassa istunnossa Neuvostoliiton tiedeakatemian presidentin S.I. Vavilov, päätettiin välittömästi rakentaa kahdenlaisia ​​Wexlerin ehdottamia kiihdytintä. 19. helmikuuta 1946 Neuvostoliiton kansankomissaarien neuvoston alainen erityiskomitea antoi asiaankuuluvan komitean tehtäväksi kehittää hankkeensa ja ilmoittaa kapasiteetin, tuotantoajan ja rakennuspaikan. (Syklotronin luominen hylättiin FIANissa.)

Tämän seurauksena 13. elokuuta 1946 annettiin samanaikaisesti kaksi Neuvostoliiton ministerineuvoston päätöstä, jotka Neuvostoliiton ministerineuvoston puheenjohtaja I.V. Stalin ja Neuvostoliiton ministerineuvoston asioiden johtaja Ya.E. Chadaev, luoda synkrosyklotroni, jonka deuteronienergia on 250 MeV ja synkrotroni, jonka energia on 1 GeV. Kiihdytinten energian saneli ensisijaisesti Yhdysvaltojen ja Neuvostoliiton poliittinen vastakkainasettelu. Yhdysvalloissa on jo luotu synkrosyklotroni, jonka deuteronienergia on noin 190 MeV, ja on alettu rakentaa synkrotronia, jonka energia on 250–300 MeV. Kotimaisten kiihdytinten piti ylittää amerikkalaiset energian suhteen.

Synkrosyklotroniin liittyi toiveita löytää uusia alkuaineita, uusia tapoja tuottaa atomienergiaa uraania halvemmista lähteistä. Synkrotronin avulla he aikoivat tuottaa keinotekoisesti mesoneja, jotka, kuten Neuvostoliiton fyysikot tuolloin olettivat, pystyivät aiheuttamaan ydinfissiota.

Molemmat päätökset annettiin leimalla "Top Secret (erityinen kansio)", koska kiihdytinten rakentaminen tehtiin osana atomipommin luomisprojektia. Heidän avullaan he toivoivat saavansa tarkan teorian ydinvoimista, joita tarvitaan pommilaskelmiin, jotka tuolloin suoritettiin vain käyttämällä suurta joukkoa likimääräisiä malleja. Totta, kaikki ei osoittautunut niin yksinkertaiseksi kuin alun perin luultiin, ja on huomattava, että tällaista teoriaa ei ole luotu tähän päivään mennessä.

Päätöslauselmissa määriteltiin kiihdyttimien rakennuspaikat: synkrotroni - Moskovassa, Kaluzhskoe-moottoritiellä (nykyinen Leninski Prospekt), Lebedevin fyysisen instituutin alueella; synkrosyklotroni - Ivankovskajan vesivoimalan alueella, 125 kilometriä Moskovasta pohjoiseen (silloin Kalininin alue). Alun perin kummankin kiihdytin luominen uskottiin FIANille. V.I. nimitettiin synkrotronityön johtajaksi. Veksler ja synkrosyklotronille - D.V. Skobeltsyn.

Vasemmalla on teknisten tieteiden tohtori, professori L.P. Zinovjev (1912–1998), oikealla - Neuvostoliiton tiedeakatemian akateemikko V.I. Wexler (1907–1966) synkrofasotronin luomisen aikana

Kuusi kuukautta myöhemmin ydinprojektin johtaja I.V. Kurchatov, joka oli tyytymätön Fianovin synkrosyklotronityön edistymiseen, siirsi tämän aiheen laboratorioonsa nro 2. Hän nimitti M.G.:n aiheen uudeksi johtajaksi. Meshcheryakov, vapautettu työstä Leningrad Radium -instituutissa. Meshcheryakovin johdolla laboratorio nro 2 loi synkrosyklotronin mallin, joka on jo kokeellisesti vahvistanut automaattisen vaiheistuksen periaatteen oikeellisuuden. Vuonna 1947 Kalininin alueella aloitettiin kiihdytin rakentaminen.

14. joulukuuta 1949 M.G.:n johdolla. Meshcheryakov-synkrosyklotroni käynnistettiin onnistuneesti aikataulussa ja siitä tuli ensimmäinen tämäntyyppinen kiihdytin Neuvostoliitossa, ylittäen samanlaisen vuonna 1946 Berkeleyssä (USA) luodun kiihdytinenergian. Se pysyi ennätyksenä vuoteen 1953 asti.

Alun perin synkrosyklotroniin perustuvaa laboratoriota kutsuttiin salassapitosyistä Neuvostoliiton tiedeakatemian hydrotekniseksi laboratorioksi (GTL) ja se oli laboratorion nro 2 haara. Vuonna 1953 se muutettiin itsenäiseksi ydinongelmien instituutiksi. Neuvostoliiton tiedeakatemian (INP) johtajana M.G. Meshcheryakov.

Ukrainan tiedeakatemian akateemikko A.I. Leypunsky (1907–1972), joka perustuu automaattisen vaiheistuksen periaatteeseen, ehdotti kiihdytintä, jota myöhemmin kutsuttiin synkrofasotroniksi (kuva: "Science and Life")
Synkrotronin luominen ei ollut mahdollista useista syistä. Ensinnäkin odottamattomien vaikeuksien vuoksi oli tarpeen rakentaa kaksi synkrotronia pienemmillä energioilla - 30 ja 250 MeV. Ne sijaitsivat Lebedevin fyysisen instituutin alueella, ja he päättivät rakentaa 1 GeV synkrotroni Moskovan ulkopuolelle. Kesäkuussa 1948 hänelle osoitettiin paikka useiden kilometrien päässä jo rakenteilla olevasta synkrosyklotronista Kalininin alueella, mutta sitä ei koskaan rakennettu sinnekään, koska etusija annettiin Ukrainan tiedeakatemian akateemikon Aleksanteri Iljitš Leypunskyn ehdottamalle kiihdyttimelle. Se tapahtui seuraavasti.

Vuonna 1946 A.I. Leypunsky, joka perustuu automaattisen vaiheistuksen periaatteeseen, esitti ajatuksen mahdollisuudesta luoda kiihdytin, joka yhdistää synkrotronin ja synkrosyklotronin ominaisuudet. Myöhemmin Wexler kutsui tämän tyyppistä kiihdytintä synkrofasotroniksi. Nimi tulee selväksi, jos ajatellaan, että synkrosyklotronia kutsuttiin alun perin fasotroniksi ja synkrotronin kanssa yhdessä saadaan synkrofasotroni. Siinä hiukkaset liikkuvat ohjausmagneettikentän muutosten seurauksena renkaassa, kuten synkrotronissa, ja kiihtyvyys tuottaa suurtaajuisen sähkökentän, jonka taajuus vaihtelee ajan myötä, kuten synkrosyklotronissa. Tämä mahdollisti merkittävästi kiihdytettyjen protonien energian lisäämisen synkrosyklotroniin verrattuna. Synkrofasotronissa protonit esikiihdytetään lineaarisessa kiihdyttimessä - injektorissa. Pääkammioon tuodut hiukkaset alkavat kiertää siinä magneettikentän vaikutuksesta. Tätä tilaa kutsutaan betatroniksi. Sitten suurtaajuinen kiihdytysjännite kytketään päälle elektrodeille, jotka on sijoitettu kahteen diametrisesti vastakkaiseen suoraan rakoon.

Kaikista kolmesta automaattiseen vaiheistusperiaatteeseen perustuvista kiihdytintyypeistä synkrofasotroni on teknisesti monimutkaisin, ja sitten monet epäilivät sen luomismahdollisuutta. Mutta Leypunsky luotti siihen, että kaikki järjestyy, ryhtyi rohkeasti toteuttamaan ideaansa.

Vuonna 1947 laboratoriossa "B" lähellä Obninskoje-asemaa (nykyinen Obninskin kaupunki) hänen johtamansa erityinen kiihdytinryhmä alkoi kehittää kiihdytintä. Ensimmäiset synkrofasotronin teoreetikot olivat Yu.A. Krutkov, O.D. Kazachkovsky ja L.L. Sabsovich. Helmikuussa 1948 pidettiin suljettu konferenssi kiihdyttimistä, johon osallistui ministerien lisäksi A.L. Mints, jo tuolloin tunnettu radiotekniikan asiantuntija, sekä Leningradin Elektrosilan ja muuntajatehtaiden pääinsinöörit. He kaikki sanoivat, että Leypunskyn ehdottama kiihdytin voitaisiin tehdä. Ensimmäisten teoreettisten tulosten rohkaiseminen ja johtavien tehtaiden insinöörien tuki mahdollistivat 1,3–1,5 GeV:n protonienergian suuren kiihdytin erityisen teknisen projektin aloittamisen ja Leipunskyn idean oikeellisuuden vahvistavan kokeellisen työn aloittamisen. Joulukuuhun 1948 mennessä kiihdytin tekninen suunnittelu oli valmis, ja maaliskuuhun 1949 mennessä Leypunskyn piti esittää alustava suunnitelma 10 GeV synkrofasotronista.

Ja yhtäkkiä vuonna 1949, keskellä työtä, hallitus päätti siirtää synkrofasotronin työn Lebedevin fyysiseen instituuttiin. Minkä vuoksi? Miksi? Loppujen lopuksi FIAN on jo luomassa 1 GeV synkrotronia! Kyllä, tosiasia on, että molemmat projektit, 1,5 GeV synkrotroni ja 1 GeV synkrotroni, olivat liian kalliita ja heräsi kysymys niiden toteutettavuudesta. Lopulta se ratkaistiin yhdessä FIANin erikoiskokouksessa, johon maan johtavat fyysikot kokoontuivat. He pitivät tarpeettomana rakentaa 1 GeV synkrotronia, koska elektronien kiihtyvyyttä ei kiinnostanut paljon. Tämän kannan tärkein vastustaja oli M.A. Markov. Hänen tärkein argumenttinsa oli, että on paljon tehokkaampaa tutkia sekä protoneja että ydinvoimia käyttämällä jo hyvin tutkittua sähkömagneettista vuorovaikutusta. Hän ei kuitenkaan pystynyt puolustamaan näkemystään, ja myönteinen päätös osoittautui Leipunskyn hankkeen hyväksi.

Tältä näyttää 10 GeV:n synkrofasotroni Dubnassa

Wexlerin vaalittu unelma suurimman kiihdytin rakentamisesta oli murenemassa. Koska hän ei halua sietää nykyistä tilannetta, hän S.I. Vavilova ja D.V. Skobeltsyna ehdotti luopuvansa 1,5 GeV synkrofasotronin rakentamisesta ja aloittavansa 10 GeV:n kiihdytin suunnittelun, joka oli aiemmin uskottu A.I. Leypunsky. Hallitus hyväksyi tämän ehdotuksen, sillä huhtikuussa 1948 tuli tietoon Kalifornian yliopiston 6-7 GeV synkrofasotroniprojekti ja haluttiin olla Yhdysvaltoja edellä ainakin jonkin aikaa.

Neuvostoliiton ministerineuvosto antoi 2. toukokuuta 1949 asetuksen synkrofasotronin luomisesta, jonka energia on 7–10 GeV, aiemmin synkrotronille varatulle alueelle. Aihe siirrettiin Lebedevin fyysiseen instituuttiin, ja V.I. nimitettiin sen tieteelliseksi ja tekniseksi johtajaksi. Wexler, vaikka Leypunsky pärjäsi melko hyvin.

Tämä voidaan selittää ensinnäkin sillä, että Wexleriä pidettiin automaattisen vaiheistuksen periaatteen tekijänä ja aikalaisten muistojen mukaan L. P. suhtautui häneen erittäin myönteisesti. Beria. Toiseksi, S.I. Vavilov ei ollut tuolloin vain FIANin johtaja, vaan myös Neuvostoliiton tiedeakatemian presidentti. Leypunskylle tarjottiin tulla Wexlerin sijaiseksi, mutta hän kieltäytyi eikä osallistunut synkrofasotronin luomiseen tulevaisuudessa. Apulaisjohtaja Leypunsky O.D. Kazachkovsky, "oli selvää, että kaksi karhua eivät tule toimeen yhdessä luolassa." Myöhemmin A.I. Leypunsky ja O.D. Kazachkovskysta tuli johtava reaktoriasiantuntija ja vuonna 1960 hänelle myönnettiin Lenin-palkinto.

Päätöslauselmaan sisältyi lauseke kiihdyttimen kehittämiseen osallistuneiden työntekijöiden siirrosta Lebedevin fyysisen instituutin laboratorioon "B" vastaavien laitteiden siirtoon. Ja siinä oli sanottavaa: laboratorion "B" kiihdytintyö oli tuolloin tuotu mallin ja tärkeimpien päätösten perustelun vaiheeseen.

Kaikki eivät olleet innostuneita siirtymisestä FIANiin, koska Leypunskyn kanssa oli helppoa ja mielenkiintoista työskennellä: hän ei ollut vain erinomainen tieteellinen ohjaaja, vaan myös upea henkilö. Siirrosta oli kuitenkin lähes mahdotonta kieltäytyä: tuohon ankaraan aikaan kieltäytymistä uhkasi oikeudenkäynti ja leirit.

Laboratoriosta "B" siirrettyyn ryhmään kuului insinööri Leonid Petrovitš Zinovjev. Hän, kuten muutkin kiihdytinryhmän jäsenet, työskenteli Leypunskyn laboratoriossa ensin tulevan kiihdytinmalliin tarvittavien yksittäisten komponenttien, erityisesti ionilähteen ja suurjännitepulssipiirien, kehittämiseksi injektorin virransyöttöä varten. Leypunsky kiinnitti välittömästi huomion pätevään ja luovaan insinööriin. Hänen ohjeidensa mukaan Zinovjev oli ensimmäinen, joka osallistui pilottiasennuksen luomiseen, jossa koko protonikiihtyvyysprosessi voitiin simuloida. Sitten kukaan ei olisi voinut kuvitella, että Zinovjev olisi yksi synkrofasotronin idean toteuttamisen pioneereista ainoa henkilö, joka käy läpi kaikki sen luomisen ja parantamisen vaiheet. Eikä hän vain ohita, vaan johtaa heitä.

Laboratoriossa "B" saatuja teoreettisia ja kokeellisia tuloksia käytettiin Lebedev Physical Institutessa suunniteltaessa 10 GeV synkrofasotronia. Kiihdytinenergian nostaminen tähän arvoon vaati kuitenkin merkittäviä muutoksia. Sen luomisen vaikeuksia pahensi suuresti se, että tuolloin ei ollut kokemusta niin suurten laitosten rakentamisesta kaikkialla maailmassa.

Teoreetikkojen ohjauksessa M.S. Rabinovich ja A.A. Kolomensky FIANilla teki teknisen projektin fyysisen perustelun. Synkrofasotronin pääkomponentit kehittivät tiedeakatemian Moskovan radiotekninen instituutti ja Leningradin tutkimuslaitos johtajiensa A.L. johdolla. Mints ja E.G. Hyttynen.

Tarvittavan kokemuksen saamiseksi päätimme rakentaa mallin synkrofasotronista, jonka energia on 180 MeV. Se sijaitsi Lebedevin fyysisen instituutin alueella erityisessä rakennuksessa, jota salassapitosyistä kutsuttiin varastoksi nro 2. Vuoden 1951 alussa Wexler uskoi kaikki malliin liittyvät työt, mukaan lukien laitteiden asennuksen ja säädön. ja sen kattava käynnistäminen Zinovjeville.

Fianovin malli ei missään nimessä ollut pieni - sen magneetti, jonka halkaisija oli 4 metriä, painoi 290 tonnia. Myöhemmin Zinoviev muistutti, että kun he kokosivat mallin ensimmäisten laskelmien mukaisesti ja yrittivät käynnistää sen, aluksi mikään ei toiminut. Ennen mallin julkaisua piti voittaa monia odottamattomia teknisiä ongelmia. Kun tämä tapahtui vuonna 1953, Wexler sanoi: "Siinä se on! Ivankovsky-synkrofasotroni toimii!" Puhuimme suuresta 10 GeV synkrofasotronista, jota oli alettu rakentaa jo vuonna 1951 Kalininin alueella. Rakentamisen suoritti organisaatio, jonka koodinimi on TDS-533 (Technical Directorate of Construction 533).

Vähän ennen mallin julkaisua amerikkalaisessa lehdessä ilmestyi yllättäen viesti aiheesta uusi muotoilu kiihdyttimen magneettijärjestelmä, jota kutsutaan kovaksi tarkentamiseksi. Se suoritetaan joukon vuorottelevia osia, joissa on vastakkaiseen suuntaan suunnatut magneettikentän gradientit. Tämä vähentää merkittävästi kiihdytettyjen hiukkasten värähtelyjen amplitudia, mikä puolestaan ​​mahdollistaa alipainekammion poikkileikkauksen merkittävän pienentämisen. Tuloksena säästyy suuri määrä magneetin rakentamiseen käytettyä rautaa. Esimerkiksi Geneven kovaan tarkennukseen perustuvan 30 GeV:n kiihdytin on kolminkertainen Dubna-synkrofasotronin energia ja kolminkertainen ympärysmitta, ja sen magneetti on kymmenen kertaa kevyempi.

Amerikkalaiset tutkijat Courant, Livingston ja Snyder ehdottivat ja kehittivät kovaa tarkennusmagneettien suunnittelua vuonna 1952. Muutama vuosi ennen heitä Christofilos keksi saman idean, mutta ei julkaissut sitä.

Zinovjev arvosti heti amerikkalaisten löytöä ja ehdotti Dubna-synkrofasotronin uudelleensuunnittelua. Mutta tähän olisi uhrattava aikaa. Wexler sanoi sitten: "Ei, ainakin yhden päivän, mutta meidän on oltava amerikkalaisia ​​edellä." Luultavasti olosuhteissa kylmä sota"Hän oli oikeassa - "he eivät vaihda hevosia puolivälissä." Ja he jatkoivat suuren kiihdytin rakentamista aiemmin kehitetyn projektin mukaisesti. Vuonna 1953 rakenteilla olevan synkrofasotronin pohjalta perustettiin Neuvostoliiton tiedeakatemian (EFLAN) sähköfysikaalinen laboratorio. V.I. nimitettiin sen johtajaksi. Wexler.

Vuonna 1956 INP ja EFLAN muodostivat perustan Joint Institute for Nuclear Researchille (JINR). Sen sijainti tuli tunnetuksi Dubnan kaupunkina. Siihen mennessä synkrosyklotronin protonienergia oli 680 MeV, ja synkrofasotronin rakentaminen oli valmistumassa. JINR:n muodostumisen ensimmäisistä päivistä lähtien tyylitelty piirustus synkrofasotronirakennuksesta (kirjoittaja V.P. Bochkarev) tuli sen viralliseksi symboliksi.

Malli auttoi ratkaisemaan useita 10 GeV:n kiihdytinongelmia, mutta monien solmujen suunnittelu johtui iso ero on kokenut merkittäviä muutoksia. Synkrofasotronisähkömagneetin keskimääräinen halkaisija oli 60 metriä ja paino 36 tuhatta tonnia (parametrien mukaan se on edelleen Guinnessin ennätysten kirjassa). Syntyi joukko uusia monimutkaisia ​​suunnitteluongelmia, jotka tiimi ratkaisi onnistuneesti.

Lopulta kaikki oli valmista kiihdytin kokonaisvaltaista lanseerausta varten. Wexlerin määräyksestä sitä johti L.P. Zinovjev. Työ alkoi joulukuun lopussa 1956, tilanne oli jännittynyt, eikä Vladimir Iosifovich säästänyt itseään eikä työntekijöitään. Yövyimme usein vauvansängyissä aivan laitoksen valtavassa valvomossa. Muistelmien mukaan A.A. Kolomensky, Wexler käytti suurimman osan ehtymättömästä energiastaan ​​tuolloin ulkopuolisten organisaatioiden avun "kiristämiseen" ja järkevien ehdotusten toteuttamiseen, jotka suurelta osin tulivat Zinovjeviltä. Wexler arvosti kokeellista intuitiota, jolla oli ratkaiseva rooli jättimäisen kiihdytin lanseerauksessa.

Hyvin pitkään he eivät saaneet betatron-tilaa, jota ilman käynnistys on mahdotonta. Ja Zinovjev oli se, joka ratkaisevalla hetkellä ymmärsi, mitä oli tehtävä, jotta synkrofasotroniin voitaisiin puhaltaa elämää. Kaksi viikkoa valmisteltu kokeilu kruunasi lopulta menestyksen kaikkien iloksi. 15. maaliskuuta 1957 Dubnan synkrofasotroni aloitti toimintansa, kuten Pravda-sanomalehti raportoi koko maailmalle 11. huhtikuuta 1957 (artikkeli V. I. Veksler). On mielenkiintoista, että tämä uutinen ilmestyi vasta, kun kiihdytin energia, jota asteittain nostettiin laukaisupäivästä, ylitti tuolloin johtavan amerikkalaisen synkrofasotronin Berkeleyssä 6,3 GeV:n energian. "Siellä on 8,3 miljardia elektronivolttia!" - sanomalehti uutisoi ja ilmoitti, että Neuvostoliittoon oli luotu ennätyskiihdytin. Wexlerin vaalittu unelma on toteutunut!

Huhtikuun 16. päivänä protonienergia saavutti suunnitteluarvon 10 GeV, mutta kiihdytin otettiin käyttöön vasta muutaman kuukauden kuluttua, koska ratkaisemattomia teknisiä ongelmia oli vielä melko paljon. Ja silti pääasia oli takanamme - synkrofasotroni alkoi toimia.

Wexler raportoi tästä yhteisinstituutin akateemisen neuvoston toisessa istunnossa toukokuussa 1957. Samaan aikaan instituutin johtaja D.I. Blokhintsev totesi, että ensinnäkin synkrofasotronimalli luotiin puolessatoista vuodessa, kun taas Amerikassa se kesti noin kaksi vuotta. Toiseksi synkrofasotroni itse lanseerattiin kolmessa kuukaudessa, aikataulussa, vaikka se aluksi tuntui epärealistiselta. Synkrofasotronin käynnistäminen toi Dubnalle sen ensimmäisen maailmanlaajuisen mainetta.

Instituutin tieteellisen neuvoston kolmannessa istunnossa Tiedeakatemian kirjeenvaihtajajäsen V.P. Dzhelepov totesi, että "Zinovjev oli kaikin puolin startupin sielu ja antoi valtavan määrän energiaa ja vaivaa tähän asiaan, nimittäin luovaa työtä koneen asennuksen aikana." D.I. Blokhintsev lisäsi, että "Zinovjev itse asiassa kantoi valtavan monimutkaisen säätötyön."

Tuhannet ihmiset osallistuivat synkrofasotronin luomiseen, mutta Leonid Petrovich Zinovjev oli tässä erityinen rooli. Veksler kirjoitti: "Synkrofasotronin käynnistämisen menestys ja mahdollisuus aloittaa laaja fyysinen työ sen parissa liittyvät suurelta osin L.P:n osallistumiseen näihin töihin. Zinovjev."

Zinovjev aikoi palata FIANiin kiihdyttimen käynnistämisen jälkeen. Wexler kuitenkin pyysi häntä jäämään, koska hän uskoi, ettei hän voinut uskoa synkrofasotronin hallintaa kenellekään muulle. Zinovjev suostui ja valvoi kiihdytin työtä yli kolmenkymmenen vuoden ajan. Hänen johdollaan ja suoralla osallistumisellaan kiihdytintä parannettiin jatkuvasti. Zinovjev rakasti synkrofasotronia ja tunsi hyvin hienovaraisesti tämän rautajättiläisen hengityksen. Hänen mukaansa kaasupolkimessa ei ollut ainuttakaan osaa, pienintäkään, johon hän ei olisi koskenut ja jonka tarkoitusta hän ei tiennyt.

Lokakuussa 1957 Kurchatov-instituutin tieteellisen neuvoston laajennetussa kokouksessa, jonka puheenjohtajana toimi Igor Vasilyevich itse, seitsemäntoista henkilöä eri organisaatioista, jotka osallistuivat synkrofasotronin luomiseen, nimitettiin tuolloin Neuvostoliiton arvostetuimmalle Lenin-palkinnolle. aika. Mutta ehtojen mukaan palkittujen määrä ei voinut ylittää kahtatoista henkilöä. Huhtikuussa 1959 palkinto myönnettiin JINR High Energy Laboratoryn johtajalle V.I. Veksler, saman laboratorion osastopäällikkö L.P. Zinovjev, Neuvostoliiton ministerineuvoston atomienergian käytön pääosaston apulaisjohtaja D.V. Efremov, Leningradin tutkimuslaitoksen johtaja E.G. Komar ja hänen työtoverinsa N.A. Monoszon, A.M. Stolov, Neuvostoliiton tiedeakatemian Moskovan radiotekniikan instituutin johtaja A.L. Rahapajat, saman instituutin työntekijät F.A. Vodopjanov, S.M. Rubchinsky, FIANin työntekijät A.A. Kolomensky, V.A. Petukhov, M.S. Rabinovich. Veksleristä ja Zinovjevistä tuli Dubnan kunniakansalaiset.

Synkrofasotroni oli käytössä neljäkymmentäviisi vuotta. Tänä aikana siitä tehtiin useita löytöjä. Vuonna 1960 synkrofasotronimalli muutettiin elektronikiihdyttimeksi, joka toimii edelleen Lebedevin fysikaalisessa instituutissa.

Synkrofasotroni on ytimessä valtava laitteisto varautuneiden hiukkasten nopeuttamiseksi. Tämän laitteen elementtien nopeudet ovat erittäin korkeat, samoin kuin vapautuva energia. Saatuaan kuvan hiukkasten keskinäisestä törmäyksestä tutkijat voivat arvioida aineellisen maailman ominaisuuksia ja sen rakennetta.

Kiihdytin luomisen tarpeesta keskusteltiin jo ennen Suurta Isänmaallinen sota, kun akateemikko A. Ioffen johtama Neuvostoliiton fyysikkojen ryhmä lähetti kirjeen Neuvostoliiton hallitukselle. Se korosti teknisen perustan luomisen tärkeyttä atomiytimen rakenteen tutkimiselle. Näistä kysymyksistä tuli jo luonnontieteen keskeinen ongelma, ja niiden ratkaisulla voitaisiin edistää soveltavaa tiedettä, sotilasasioita ja energiaa.

Vuonna 1949 aloitettiin ensimmäisen asennuksen, protonikiihdytin, suunnittelu. Tämä rakennus rakennettiin Dubnaan vuonna 1957. Protonikiihdytin, jota kutsutaan "synkrofasotroniksi", on valtavan kokoinen rakenne. Se on suunniteltu erilliseksi tutkimuslaitoksen rakennukseksi. Pääosan rakenteen pinta-alasta muodostaa magneettirengas, jonka halkaisija on noin 60 m. Sen avulla on luotava tarvittavat ominaisuudet omaava sähkömagneettinen kenttä. Juuri magneetin tilassa hiukkaset kiihtyvät.

Synkrofasotronin toimintaperiaate

Ensimmäinen tehokas kiihdytin-synkrofasotroni oli alun perin tarkoitus rakentaa perustuen kahden periaatteen yhdistelmään, joita käytettiin aiemmin erikseen fasotronissa ja synkrotronissa. Ensimmäinen periaate on muutos sähkömagneettisen kentän taajuudessa, toinen on muutos magneettikentän voimakkuuden tasolla.

Synkrofasotroni toimii syklisen kiihdyttimen periaatteella. Jotta hiukkanen pysyisi samalla tasapainoradalla, kiihtyvyyskentän taajuus muuttuu. Hiukkassäde saapuu asennuksen kiihtyvään osaan aina vaiheittain suurtaajuisen sähkökentän kanssa. Synkrofasotronia kutsutaan joskus heikosti keskittyväksi protonisynkrotroniksi. Synkrofasotronin tärkeä parametri on säteen intensiteetti, joka määräytyy sen sisältämien hiukkasten lukumäärän mukaan.

Synkrofasotroni eliminoi lähes täysin edeltäjäänsä syklotronin luontaiset virheet ja haitat. Muuttamalla magneettikentän induktiota ja hiukkasten latauksen taajuutta protonikiihdytin lisää hiukkasten energiaa ohjaten ne haluttuun suuntaan. Tällaisen laitteen luominen mullisti ydinvoiman

Et ole orja!
Suljettu koulutuskurssi eliitin lapsille: "Maailman todellinen järjestely."
http://noslave.org

Materiaali Wikipediasta - vapaasta tietosanakirjasta

Synkrofasotron (alkaen synkronointi + vaihe + elektroni) on resonoiva syklinen kiihdytin, jonka tasapainokiertoradan pituus on vakio kiihdytysprosessin aikana. Jotta hiukkaset pysyisivät samalla kiertoradalla kiihdytysprosessin aikana, sekä johtava magneettikenttä että kiihtyvän sähkökentän taajuus muuttuvat. Jälkimmäinen on tarpeen, jotta säde saapuu aina kiihdytysosaan samassa vaiheessa suurtaajuisen sähkökentän kanssa. Siinä tapauksessa, että hiukkaset ovat ultrarelativistisia, pyörimistaajuus, kiinteällä kiertoradan pituudella, ei muutu energian kasvaessa, ja RF-generaattorin taajuuden on myös pysyttävä vakiona. Tällaista kiihdytintä kutsutaan jo synkrotroniksi.

Kirjoita arvostelu artikkelista "Synchrophasotron"

Huomautuksia

Katso myös

Ote, joka kuvaa synkrofasotronia