Техника - молодёжи 1955-10, страница 42

попасть в такт, в резонанс с движением заряженных час гиц, необходимо применять высокочастотное электрическое напряжение (порядок частот тот же примерно, что и в телевидении и в радиолокации).

При помощи все более мощных и мощных резонанс ных высокочастотных ускорителей заряженных частиц ведется атака атомного я^ра, выясняются детали его строения, открываются новые пути использования атомной энергии

На фигуре 2 показана схема линейного резонансного ускорит > л я. Этот ускоритель -выполнен в видь прнмолиней юй трубы. В ней находится систгма электродов в виде ог/к-зков полых ци\индров, колец, диафрагм или даже просто ребер-выступов на внутренней поверхности медной трубы-оболочки Эти влектроды соединены с гп ератором токов высокой частоты (ТВЧ) Между электродами действует высокочастотное ускоряющее чапряж( ни<. Таким методом можно ускорять и положительно заряженные ччетицы — ядра атомов. и отрица\ льно заряженные частицы — электроны. На рисунке показан случай ускорения электронов. Эти частицы движутся от отрицательною электрода к положительному.

Частота ускоряющего напряжении и длина электродов так согласованы со скоростью движения зарчжечны* час гиц, что когда сгусток электронов пролетит электрод, бывший положительным, то полярность электродов успевает измениться. И снова перед сгустком электронов впереди находится положительный электрод. Снова повторяется ускорение. На рисунк-покззано два момента работы линейного ускорителя: в один лолупериод — положительное напряжение на все\ ч тных влектродах, а отрицательно* н t нечетных. другой полулериод — полярность электродов обратная и при каждом переходе от электрода к влектроду поток частиц подхлестывается, ускоряется.

В линейном ускорителе заряженны. частицы лишь один раз проходят от начала ускорите ..я к его концу мимо все с электродов. И за втот один-сдинственный проход заряжонньи частицы должны приобрести свою полную скорость. Если, например, длина ускорителя 10 м и требуется ускорить частицы до 100 млн. в.

то на ка.здый м. гр пути частицы должны набирать 10 млн. в Создавать высокое напряжение на коротком пути затруднительно.

С линейными ускорителями успешно состязаются циклические ускорители, в которых заряженные частицы двих.утся по криволинейным путям. Полная длина пути заряженных частиц во много раз превышает размеры самого ускорителя, и мимо одних и тех же ускоряющих электродов частицы проходят по mml гу раз.

I ia фигуре 3 показана схема циклотрона — одного из первых удачных резонансных циклических ускорителей. Этой машине многим обязаны успехи тдерной физики В циклотроне заряженные частицы движутся по спираль. Путь частиц искривляется под действием сильного постоянного магнитного поля. А ускорение получается за счет высокочастотного электрического поля, коте рос существуем между двумя Р-образныь и электродами. Заряженные частицы движутся, как показано на рисунк<~, один полупериод — от правого электрода к левому, а другой полупериод — в обратном направлении, и за каждый оборот заряженные частицы два раза наращивают свою скорость. Циклотроны Moi ут ускорять ядра водорода и гелия до 10—15 мегавольт При этих скоростях масса водородных и гелиевых ядер еще мало меняется. При больших же скоростях масса ядер начинает заметно расти со скоростью Если в циклотроне сохранять неизменными силу магнитного поля и частоту тока, то после некоторого числа оборотов по спирали заряженные час.-ицы начинают двигаться невпог д, ка! .оворят, выпадают из синхронизма.

На рисунке 4 показана схема синхроциклотрона, в котором час гота тока меняется в cootbi /ствии (синхронно — одновременно) с изменением массы заряженных частиц в процессе ускорения. В простом циклотроне может одновременно ускоряться много порций заряженных частиц (яр порции на каждом витке спирального пути). В синхпоциклотроне ускоряется одновременно только одна порция, для которой выполняется условие синхронизма. Поэтому точ синхроциклотрона вс много раз меньше, чем у цикло

трона. Но это не является существенным н .достатком При помощи синхроциклотрона можно ускорить ядра водорода и гелия до сотен миллионов вольт.

Получение более высоких скоростей в синхроциклотрона затруднительно, требуются сот ршенно фантастические размеры магнита Более экономичную конструкцию имеют циклические ускорители, в которых ускоряемые частицы движутся не по спирали, а по кругу. Эти ускорители позволяют разогнать чаи-ицы до кил-лиардов вольт, получить искусственные космические лучи. Поэтому подобны! ускорители называются иногда к о с м о-т р i н а м и

На рисунк 5 показана схема кос мЯ4 трона. Камера, в которой производится ускорение, иь'еет форму не коробки, как в циклотроне и синхроциклотроне, а кольцевой трубы — баранки По оси ыой баранки и движется порция ускоряемых частиц В это г прибор впускаются частицы. уже предварительно ускоренны до одного-двух миллионов аольт. В процессе ускорения магнитное поле, пронизывающ. баранку, все нарастает Оно удерживает порцию заряженных частиц на их кольцевом пути как праща удерживает раскручива< мый камень. В одном и\и нескольких местах баранки устанавливаются ускоряющие влектроды. В процессе ускорения частота подводимого к ним тока нарастает, чтобы п 1ддер;.<ать синхронизм движения.

Процесс ускорения в космотроне может продолжаться целую секунду и более За это зремя ускоряемы частицы пробегают расс гояние. в несколько раз превышающее окружность i □ много шара

Одно из последних направлений в дальнейшем развитии космотрона — это кпе-мотрон с так навыча мой строгой (острой) фокусировкой. Точность поддержания частиц на орбит предпо\агается довести до такой степени, что сеяние прямоугольной ускорительной трубы будет равным ectro npHMi ;рно одному квадрат! ому дециметру, а длина же btoij трубы (окружность баранки) будет равна нескольким сотням метров Мдоль всей баранки будет расположено большое число высокочастотных ускоряющие электродов. Так ожидают получить скорости в 10П млрд. в.

СОДЕРЖАНИЕ

А. КАРЛОВ— На строительстве гигантской ГЭС . . 1

DI .РГ, <» лд. — Век электроники........6

Е ОБОДАН, инж. 1овая вычислительная машига . 9

А. ПОПОВ, инж. — Новая техника желены- дорог 11

Однажды....................14

Э. П.ХХОМОБ, инж—Гс-огеисраторный тепловоз . 15

Ло с границ! л жу 'нолос............15

И КОРАБЕЛЬННКСЩ — Изобретательские пятницы 16

Ю. КОВАЛЕВ, ыкж, — Станок уникум......1°

5. СМЫСЛОВ — Универсальный магнитофон ... 22

Ю. МОРАЛЕВИЧ, инж. - Архим-д.......23

Заметки о соьетской технике..........24

11аук i и техник! i в стрьш х народно* демократии . . 26 И. НЛАКСИН, чл*г1-корр. АН СССР — Меченые

атомы..................28

Мэлодежь н производстве и в науке . . .....30

Г. ГУРЕЕИЧ — Лунные будни (рассказ).......31

Вокруг : «много шара..... .........36

Что называется изобо 1„ни"1 ³..........36

О новых книгах...............38

Э. .ектроник;. ................38

Твори, выдумывай, пробуй! ..........39

Кроссворд.................39

Г. БАБАТ, проф. — Ускорители.........39

Обложке; 1-я стр. — репродулц. . :'.ар ины итальянского художника ДОМЕНИКО DETH (1589— 1624) «Архимед» (Дрезденская галгрея)^ 2-я с«р. идожн. С ВЕЦРУМЬ; J- <т_Г —хх_Мож>. С. НАУМОВА и Л СМЕХОВЛ. 4-я стр. -художн. А. ЛЕБЕДЕВА.

Главный редактор В. Д. ЗАХАРЧЕИКО

Редколлегия: И. П. БАРДИН, В. Н. БОЛХОВИТИПОВ (заместитель глазного редактора), К. А. ГЛАДКОВ, В. В. ГЛУХОВ, В. И. ЗАЛУЖНЫЙ, Ф. Л. КОВАЛЕВ, Н А. ЛЕДНЕВ, Р. И. ОРЛОВ, Г. Н. ОСТРОУМОВ, В. Д. ОХОТНИКОВ, Г. И. ПОКРОВСКИЙ, А. С: ФЕДОРОВ, В. А. ФЛОРОВ

Адрес редакции: Моста, Новия пл., 6/8. Тел. К 0-27-СЗ, доб. !-87. 5-67 и Б 8-9Я-58

гукопнеи не човвргщаются

Художественный редактор Н- Я< рова Технический редактор Л. Волкова

Издательстьо ЦК ВЛКСМ „Молодая гвардия"

А0424* Подпиши: ю к печати 9,'IX 1955 г. Бумага H5x92^,f,-2,5 «ум. д.-5,4 веч. д. За«са» 179Э Тира* 250000 »ю. уela 2 руб.

С набора типографии „Красно*» анимя* отпечатано а П.рьой Ortp яцоа >ft п norpa«f«.j шыеиш А. А. Жданова Глпаполгграфирома Мгпитстерстап ку/ьтуры СССР, Мосиса, Ж-54, Валовая, 28. Закас 772. Обложка отпечатана а типографии „Красное мамя". Моек »а, А-55, Сущевскпя ул., 21.