Mavzu: Elementar zarralarning manbalari: Kosmik nurlar. Mundarija: kirish I bob. Elementar zarralarning manbalari

Elementar zarralarni qayd qiluvchi asboblar.

Muhitdan uchib o’tayotgan zarrani faqat uning modda bilan ta’sirlashish tufayligina qayd qilish mumkin. Bunday ta’sirlashuvlarning turli xillari mavjud. Zaryadlangan zarralar muhit orqali o’tgan vaqtida muhit atomlarini uyg’otadi va ionlashtiradi. Bu hodisalar qayd qiluvchi qurilmalar, ya’ni detektorlarda tok impulslari, yorug’lik chaqnashlari shaklida namoyon bo’ladi. Kvantlar modda atomlarini ionlashtirmasada, ular bilan ta’sirlashishi tufayli tez elektronlarni hosil qiladilar, ular esa o’z navbatida modda atomlarini ionlashtiradi, neytronlar esa turli xil yadro reaktsiyalvarini keltirib chiqaradilar. Bu reaktsiyalarda protonlar, zarralar, bo’linish parchalari va boshqa zarralar hosil bo’ladi. Bular ham modda atomlarini ionlashtirishi mumkin. Tez neytronlar esa biror moddada elastik sochilganida to’qnashish tufayli qandaydir energiyaga ega bo’lgan tepki yadrolarni hosil qilishi, ular esa o’z navbatida atomlarni uyg’otishi yoki ionlashtirishi mumkin. Muhit orqali otgan zarralar energiyasini ularni o’lchash va qayd qilish uchun qulay bolgan boshqa turdagi energiyaga aylantirib beruvchi qurilmalarga ionlashgan nurlanish detektorlari yoki elementar zarralarni qayd qilish qurilmalari deyiladi.

Zarra muhit orqali otish vaqtida ro’y berishi mumkin bo’lgan protsesslar turiga qarab detektorlar quyidagi turlarga bolinadi:

1) ionizatsion detektorlar. Bularning ishlash printsipida asosan zarralarning muhit bilan ta’sirlashishi tufayli hosil bo’lgan ionizatsiya protsessidan foydalaniladi. Ularga ionizatsion kamera, Geyger-Myuller sanagichi, Vilson va pufakli kameralar, fotoemulsiya, yarim o’tkazgichli detektor va boshqalar kiradi.

2) Radiolyuminestsent detektorlar. Bularning ishlash printsipida muhit atomlarining uyg’onishi yoki ionlashishi tufayli hosil bolgan yorug’lik

chaqnashlari (stsintillyatsiya) dan foydalaniladi. Bu guruhga turli xil stsintillyatsion sanagichlar va termolyuminestsent detektorlar kiradi.

3) Cherenkov detektorlari. Bularning ishlash printsipi Vavilov-Cherenkov nurlanishiga asoslangan.

4) Kolorimetrik detektorlar. Ularning ishlash printsipi nurlanish ta’sirida u otgan muhit yoki moddaning isishi effektiga asoslanadi.

5) Kimyoviy detektorlar. Ularning ishlash printsipi nurlanish tufayli ro’y beradigan kimyoviy reaktsiyalardan foydalanishga asoslanadi.

6) Zaryadli detektorlar. Ularda yadroviy nurlanishning moddaga ta’siri tufayli yuzaga kelgan elektr maydonidan foydalaniladi.

7) Radionuqsonli detektorlar. Ularning ishlash printsipi moddalarning radiatsion zararlanishidan foydalanishga asoslangan.

Bundan tashqari detektorlar ularda ishlatiladigan moddaning agregat holatiga qarab gaz, suyuqva qattiq jismli detektorlarga bol’insa, detektorlarda hosil bo’ladigan elektr signalining xarakteristikasiga qarab, faqat alohida olingan zarralarni qayd qiluvchi diskret, zarralar oqimining hammasidan hosil bo’lgan effektni qayd qiluvchi analogik detektorlarga bo’linadi. Elektr signalini ozgartirishiga qarab detektorlar proportsional va noproportsional detektorlarga bo’linadi.

Agar zaryadlangan zarra havo yoki biror gaz orqali uchib otayotgan bo’lsa, gazning ionlashishi tufayli hosil bo’lgan ionlar juda tez rekombinatsiyalashadi va butun sistema ozining avvalgi holatiga qaytadi. Lekin elenktr maydoni yordamida hosil bo’lgan turli ishorali ionlarni qarama-qarshi tomonga tarqatib yuborib, uning oldini olish mumkin. Mana shunday rejimda ishlaydigan qurilmaga ionizatsion kamera deyiladi.

Ba’zi shaffof moddalar atomlarining uyg’ongan elektronlarini asosiy holatga qaytishida yuzaga keladigan nurlanish to’lqin uzunligi optik yoki ultra binafsha sohada yotadi. Bunday moddalarga zarra kelib tushgan vaqtda ularda kuchsiz yorug’lik chaqnashi, ya’ni stsintillyatsiya yuzaga keladi. Unga asoslanib zarralarni qayd qiladigan qurilmalarga stsintillyatsion sanagichlar deyiladi.

Har qanday stsintillyatsion sanagich stsintillyator va fotoelektron ko’paytirgichdan iborat boladi. O’ziga tushgan zarra energiyasini yorug’lik energiyasiga aylantirib beruvchi moddaga stsintillyator deyiladi. Odatda stsintillyator sifatida ba’zi noorganik kristallar (ZnS, NaCl, Csl ) yoki organik moddalar (masalan, antratsen),

plastmassalarning alohida turlari, ba’zi organik birikmalarning eritmalari va hattoki gazlar ham ishlatiladi.

Fotoelektron kopaytirgich dinodlar deb ataluvchi bir necha elektrodlarga ega bo’lgan shisha ballondan iborat. Har bir dinod elektronlarni chiqarib olish oson bolgan modda bilan qoplangan. Shisha ballonning old devori ham shunday modda bilan qoplangan. Uni fotokatod deb ataladi. Ish boshlanishidan avval har bir dinodga ma’lum kuchlanish beriladi. Bu holda qurilma orqali hech qanday tok otmaydi. Agar fotoelektron kopaytirgich bilan yonma-yon joylashgan stsintillyatorga biror zarra kelib tushsa, stsintillyatsiya tufayli hosil bolgan fotonlar fotokatodga kelib tushib undan bir necha elektronlarni urib chiqaradi. Dinodlar orasida yuzaga kelgan elektr maydoni hisobiga bu elektronlar birinchi dinod tomon harakat qiladilar va ularning har biri birinchi dinoddan bir necha yengil elektronlarni urib chiqaradi, ular ikkinchi dinodga borib tushadilar va yana undan bir necha yengil elektronlarni urib chiqaradilar. Protsess shu tariqa davom etadi. Buning natijasida anodga katta quvvatli elektronlar quyuni kelib tushadi va sanagichda qisqa tok hosil boladi.

Agar biror yog’ochning bir uchini suvga tushirib, uni suv sirtida hosil bo’ladigan to’lqinlarning tarqalish tezligidan kichik bolgan tezlik bilan aylantirilsa, suv sirti o’zining tinch holatini o’zgartirmaydi, yog’och harakatiga qarshilik faqat u bilan suv ortasidagi ishqalanish bilan belgilanadi. Agar yog’ochni suv sirtida hosil bo’ladigan to’lqinlarning tarqalish tezligidan katta bolgan tezlik bilan aylantirilsa, burchak ostida uzoqlashuvchi to’lqin hosil boladi va uning hosil bolishi uchun ma’lum energiya sarflanadi. Bu holda yog’och harakatiga qarshilik keskin ortadi.

Ushbu misoldagi yog’ochni ionlashtiruvchi zarra bilan, suv sirtidagi t’lqinlarni esa elektromagnit to’lqinlar bilan almashtirilsa, harakatga qarshilik deyilganda atomlarning ionizatsiyasi va uyg’onishi tushunilsa, Vavilov-Cherenkov effektining manzarasi hosil boladi. Yuzaga kelgan to’lqinga esa Vavilov-Cherenkov nurlanishi deyiladi. Bu holda hosil bo’lgan tolqin yassi burchak shaklida emas, balki konus shaklida bo’ladi. Chunki uning fazodagi barcha yo’nalishlari teng kuchlidir.

Zamonaviy tezlatgichlar.

Tezlatgich texnologiyasi davri 1930 yillarning boshlaridan boshlab hisoblab chiqiladi, o'sha paytda zarrachalarni birdaniga 1 MeV energiyaga qadar tezlashtirishning ikkita sxemasi paydo bo'ldi. 1932 yilda ingliz Jon Cockcroft va Irlandiyalik Ernest Uolton Kembrijda 800 kilovoltlik DC kuchlanish generatorini qurdilar, bu eksperimentalda yangi davrni ochdi. . Birinchi tajribalarida, ular litiy-7 nishoniga tezlashtirilgan protonlar nurini yuborib, ularning haqiqiy holatini kuzatdilar. yadro reaktsiyasi: Litiy yadrosi protonni ushlab, ikkita alfa zarrachalariga bo'linib ketdi. Tezlatgichlarni tubdan ikkita katta guruhga bo'lish mumkin. Bu shunday chiziqli tezlatgichlarzarracha nurlari bir marta tezlashuvchi bo'shliqlardan o'tib ketganda va tsiklik tezlatgichlarunda nurlar aylanishlar kabi yopiq egri chiziqlar bo'ylab harakatlanib, tezlashuvchi bo'shliqlardan ko'p marta o'tib ketadi. Tezlatgichlar shuningdek ularning maqsadlariga ko'ra tasniflanishi mumkin: kollizatorlar, neytron manbalari, kuchaytirgichlar, sinxrotron nurlanish manbalari, saratonni davolash vositalari, sanoat tezlatgichlari.Tezlatgich dizaynlari.Yuqori kuchlanish tezlatgichi (to'g'ridan-to'g'ri harakat tezlatgichi).Zaryadlangan zarralarning tezlashishi butun elektr energiyasi bilan o'zgaradigan yoki o'zgarmas elektr maydonida sodir bo'ladigan zaryadlangan zarralarning (elektron) tezlashtiruvchisi. V.U.ning muhim afzalligi. tezlatgichlarning boshqa turlariga nisbatan - doimiy va vaqtli elektr maydonida tezlashgan zarrachalar energiyasining ozgina tarqalishini olish imkoniyati. Ushbu turdagi tezlatkich yuqori samaradorlik (95% gacha) va yuqori quvvatli qurilmalarni (500 kVt va undan yuqori) yaratish qobiliyati bilan ajralib turadi, bu tezlatgichlarni sanoat maqsadlarida ishlatishda juda muhimdir tezlatgich - siklotron - 1929 yilda Ernest Lourens (Ernest Lawrence) tomonidan ishlab chiqilgan va 1931 yilda yaratilgan. Siklotron ikkita ichi bo'sh disk yarmidan iborat, ularning ichida zarralar aylanadi. Halqa orasidagi bo'shliqning chetiga alternativ kuchlanish qo'llaniladi, ularning chastotasi zarralarning aylanish chastotasiga to'liq to'g'ri keladi. Zarralar bo'shliqdan bir tomonga uchib ketganda, elektr maydoni ularni oldinga suradi va yarim vaqt o'tgach, ular diskning diametrik qarama-qarshi tomonidan qarama-qarshi yo'nalishda yana bo'shliqni kesib o'tishganda, maydon allaqachon belgini o'zgartiradi va ularni sekinlashtirmaydi, aksincha ularni itaradi. Bu zarrachalarning tezligi yorug'lik tezligidan ancha past bo'lsa-da, ularning aylanish chastotasi doimiy bo'lib qolaveradi: tezlikning oshishi aniq orbitaning radiusi ortishi bilan qoplanadi. Shu sababli, zarra har doim bir vaqtning o'zida bo'shliqqa uchib ketadi va shuning uchun ma'lum va qat'iy belgilangan chastotaning o'zgaruvchan kuchlanishi bo'shliqning chetlariga qo'llanilishi mumkin.Lawrence tomonidan qurilgan birinchi siklotronning diametri 10 sm dan biroz ko'proq edi va protonlarni atigi 80 kV (kiloelektron voltlar) ga qadar tezlashtirdi. Tez rivojlanish 1936 yilda 8 MeV siklotronning paydo bo'lishiga va 1946 yilda 200 metrlik ko'p metrli gigantning paydo bo'lishiga olib keldi. To'g'ri, bu energiya bilan protonlarning tezligi yorug'lik tezligiga yaqinlashdi, shuning uchun siklotron chastotasini hisoblash uchun nelativativ bo'lmagan formulalar endi ishlamaydi. Fiziklar bunday energiyaga faqat zarrachalar aylanish chastotasiga muvofiq bo'shliqdagi o'zgaruvchan elektr maydonining chastotasini sozlashni o'rganish orqali erishdilar.

Sinxrofazotronlar.Keyingi energiya ko'payishi bir qator muammolarga olib keldi. Ular orasida aniq dizayndagi qiyinchiliklar (spiralda aylanib yurgan zarrachalarga xalaqit bermasdan yagona magnit maydon, chuqur vakuum va mexanik kuchni ta'minlash kerak) va asosiy muammo - zarrachalar xonaning atrofiga tarqalib ketgan va noto'g'ri vaqtda tezlashuvchi bo'shliqlarga tushib qolgan. - buning uchun ular tezlashmadi. 1944 yilda Sovet fizigi Vladimir Veksler va undan mustaqil ravishda, bir yil o'tgach, amerikalik Edvin MakMillan ushbu printsipni ilgari surdi. avtofazalash. Ularning g'oyasi bo'shliqdagi elektr maydonini maxsus sozlashdan iborat edi, ular orqada qolgan zarralar orqasida kuchliroq bo'lib, oldinga yuguruvchilar zaifroq bo'lishadi. Natijada zarralar doimo loyqa emas, balki ixcham shaklda bo'ladi. Nihoyat, muhandislik muammosidan xalos bo'lish uchun halqaga o'ralgan katta naycha o'rniga zarrachalar zarrachalari ishga tushirila boshlandi va ularni doimiy orbitada ushlab turish uchun magnit maydoni energiya o'sishi bilan bir vaqtda oshirildi. Ushbu turdagi tezlatgichlar chaqiriladi sinxrofazotronlar. Keyingi yillarda ularning energiyasi bir necha GeV ga etdi va fizikada ko'plab kashfiyotlar amalga oshirildi. Ko'plab zamonaviy tezlatgichlarning, xususan LHC ning asosi sinxrofazotron printsipidir.

Akselerator texnologiyasi tarixidagi keyingi bosqich bu yaratilish edi kollizatorlar - ikkita zarracha nurlari qarama-qarshi yo'nalishda birlashib, bir-biri bilan to'qnashadigan yaqinlashib kelayotgan nurli tezlatgichlar. Dastlab, bu g'oya 1943 yilda norvegiyalik fizik Rolf Videroy tomonidan bildirilgan va hatto patentlangan, ammo bu faqat 1960 yillarning boshlarida uchta mustaqil tadqiqot guruhi tomonidan amalga oshirildi: Avstriyalik Bruno Tuschek boshchiligidagi italyan guruhi, amerikaliklar rahbarlik qilishdi. Jerar K. O "Neil va Wolfgang KH Panofskiy va G. I. Budker boshchiligidagi Novosibirsk guruhi. Shu vaqtgacha barcha tajribalar belgilangan nishon bilan o'tkazildi. Yuqori energiyali zarracha qo'zg'almas zarrachani urganda, to'qnashuv natijasida hosil bo'lgan mahsulotlar oldinga siljiydi yuqori tezlik, va bu ularning ustidadir kinetik energiya nur energiyasining asosiy qismi sarflanadi. Agar bir-biriga qarab uchayotgan bir xil zarralar to'qnashsa, u holda energiyaning katta qismi uning maqsadiga sarflanadi: zarrachalar yaratilishi. Formulalar bo'yicha relyativistik mexanika hisoblashi mumkin to'liq energiya massa markazida - bu yangi zarrachalar tug'ilishiga sarflanishi mumkin bo'lgan boshlang'ich zarralar energiyasining shu qismi. Birinchi holda, bu taxminan, ikkinchi holatda esa 2 E. Agar zarralar ultrarelativistik bo'lsa, E >> mk 2, keyin to'qnashuvdagi nurlar ustidagi kollayder bir xil nur energiyasida statsionar maqsadli tajribalardagiga qaraganda ancha og'irroq zarralarni hosil qilishi mumkin.

2008 yilda inson tomonidan qurilgan eng kuchli tezlatgich ishga tushirildi - Katta Hadron Collider, LHC, proton energiyasi 7 TeV (Elementlardagi LHC bo'limiga qarang). U Shveytsariya va Frantsiya chegarasida uzunligi 27 km bo'lgan er osti halqa tunnelida joylashgan. Fiziklar LHC natijalari bizning dunyomizning chuqur tuzilishini tushunishda yangi kashfiyotga olib keladi deb umid qilishadi.

Tezlatgichlar endi ularning tarkibiy chegarasiga yaqinlashmoqda. Zarrachalar energiyasining sezilarli darajada ko'payishi, agar to'qnashuvlar chiziqli bo'lib qolsa va zarralarni tezlashtirishning yanada samarali texnikasi amalga oshirilsa amalga oshiriladi. Kashfiyot lazer yoki lazer-plazma tezlashuv texnikasini va'da qiladi. Unda qisqa, ammo kuchli lazer zarbasi to'g'ridan-to'g'ri zaryadlangan zarrachalarni tezlashtiradi yoki plazma bulutida bezovtalik yaratadi, bu esa o'tayotgan elektron to'plamni oladi va uni keskin ravishda tezlashtiradi. Ushbu sxemani tezlatgichda muvaffaqiyatli qo'llash uchun yana ko'p qiyinchiliklarni engib o'tish kerak bo'ladi (bir nechta tezlashtiruvchi elementlarni bir-biriga ulashni o'rganish, katta burchak mos kelmasligi, shuningdek, tezlashtirilgan zarrachalar energiyasining tarqalishini engish), ammo birinchi natijalar juda dalda beradi,elektr va magnit maydonlardan, elektronlardan, protonlardan, ionlardan va energiyadan issiqlik energiyasidan ancha yuqori bo'lgan boshqa zaryadlangan zarralardan foydalangan holda o'rnatish. Tezlashuv jarayonida zarralarning tezligi oshadi va ko'pincha yorug'lik tezligiga yaqin qiymatlar paydo bo'ladi. Hozirgi kunda tibbiyotda (radiatsiya terapiyasi), shuningdek sanoatda (masalan, yarimo'tkazgichlarda ion implantatsiyasi uchun) ko'plab kichik tezlatgichlar qo'llaniladi. Katta tezlatgichlar asosan ilmiy maqsadlar uchun ishlatiladi - subkadr yadro jarayonlari va elementar zarralarning xususiyatlarini o'rganish uchun ( shuningdek qarang PARTICLE ELEMENTARY).

Kvant mexanikasiga ko’ra, zarracha nurlari, nur nuriga o'xshab, ma'lum bir to'lqin uzunligi bilan tavsiflanadi. Zarrachalar energiyasi qancha yuqori bo'lsa, bu to'lqin uzunligi qisqaroq bo'ladi. Yadro zarralarining energiyasi elektron voltlarda (eV) o'lchanadi. Elektron-volt bu zaryadlangan zarrachani ushlab turadigan energiya

elementar zaryad (elektr zaryad), potentsial farqi 1 V. (1 eV »1.60219H 10-19) J bo'lgan ikki nuqta orasidagi elektr maydonida harakatlanayotganda tezlatgichlar sizga minglab bir necha trillion (10 12) elektron voltgacha bo'lgan energiya olish imkonini beradi - dunyodagi eng katta tezlatgichda.

Tajribada kam uchraydigan jarayonlarni aniqlash uchun signal-shovqin nisbatlarini oshirish kerak. Buning uchun tobora ko'proq intensiv nurlanish manbalari talab etiladi. Zamonaviy tezlatgich texnologiyasining etakchi qirrasi ikkita asosiy parametr - zarracha nurlarining energiyasi va intensivligi bilan belgilanadi. Zamonaviy tezlatgichlar ko'plab turli xil asbob-uskunalardan foydalanadilar: yuqori chastotali generatorlar, yuqori tezlikli elektronika va avtomat boshqaruv tizimlari, murakkab diagnostika va boshqarish moslamalari, ultra yuqori vakuum uskunalari, kuchli aniqlik magnitlari ("odatiy" va "kриogen") va murakkab tekislash va mahkamlash tizimlari.Hozirgi kunda bir qator tezlatgichlar mavjud ularning bir nechtasini qarab o’tamiz.

Elektrostatik tezlatgichMafkuraviy jihatdan, eng oddiy, chiziqli tezlatgich. Zarrachalar doimiy elektr maydoni bilan tezlashadi va tezlashtiruvchi elektrodlar joylashgan vakuum kamerasi bo'ylab to'g'ri yo'nalishda harakatlanadi.Turlari:Van de Graaff tezlatgichi. Van de Graaff generatori, dielektrik lenta bilan zaryadlarni mexanik ravishda uzatishga asoslangan. Maksimal elektr zo'riqishida ~ 20 MV maksimal zarracha energiyasi ~ 20 MeV aniqlanadi.

Kaskad tezlatgichi. Tezlashtiruvchi kuchlanish kaskad generatori tomonidan yaratiladi, u doimiy tezlashtiruvchi yuqori kuchlanishni yaratadi, 5 dyumli kuchlanish davri bo'yicha past alternativ kuchlanishni o'zgartiradi.Kam energiyali elektronlarning chiziqli tezlatgichlari ko'pincha turli xil elektr-vakuum qurilmalarining (katod nurlari trubkasi, rasm naychalari, rentgen naychalari va boshqalar) bir qismi sifatida ishlatiladi. TsiklotronTsiklotron apparati. 1 - zarralarning kelishi joyi, 2 – ularning harakat traektoriyasi, 3 - elektrodlar, 4 - o'zgaruvchan kuchlanish manbai. Magnit maydoni shaklning tekisligiga perpendikulyar yo'naltirilgan.

Tsiklotronning fikri oddiy. Ikki yarim doira ichi bo'sh elektrotlar orasida, deyiladi duanlarqo'llaniladigan o'zgaruvchan kuchlanish. Duolar doimiy magnit maydonni yaratadigan elektromagnit qutblari orasiga joylashtirilgan. Magnit maydon doirasi atrofida aylanadigan zarracha har bir aylanishda deyslar orasidagi bo'shliqda elektr maydoni orqali tezlashadi. Buning uchun zinapoyalardagi kuchlanish polaritesidagi o'zgarish chastotasi zarralar aylanish chastotasiga teng bo'lishi kerak. Boshqacha aytganda, siklotron rezonans tezlatgich. Har bir aylanishda energiya kuchayishi bilan zarralar traektoriyasining radiusi tog'lar chegarasidan chiqmaguncha oshib borishi aniq.

Tsiklotron tsiklik tezlatgichlardan birinchisidir. Laurens birinchi yilda ishlab chiqilgan va bunda u yil davomida Nobel mukofotiga sazovor bo'lgan. Hozirgacha siklotronlar og'ir zarralarni nisbatan kam energiyaga, ya'ni 50 MeV / nuklongacha tezlashtirish uchun ishlatiladi. Betatron.Boshqa ism: indüksiyon tezlatgich. Zarralarning tezlashishi shovqin orbitasi bilan o'ralgan magnit oqimning o'zgarishi natijasida vorteks elektr maydoni orqali amalga oshiriladigan tsiklik tezlatgich. Vorteksli elektr maydonini yaratish uchun yadroning magnit maydonini o'zgartirish kerak, va elektr o'tkazmaydigan mashinalarda magnit maydonlari odatda temirning ~ 20 kG darajasida to'yinganligi bilan cheklanadi, yuqoridan betatronning maksimal energiyasida cheklov paydo bo'ladi. Betatronlar asosan elektronlarning energiyasini 10-100 MeV gacha tezlashtirish uchun ishlatiladi (betatronda erishilgan maksimal energiya 300 MeV Birinchi marta betatron Wideröe tomonidan bir yil ichida ishlab chiqilgan va yaratilgan, ammo u ishga tushirilmadi. Birinchi ishonchli ishlaydigan betatronni D.V. Kerst faqat bir necha yil ichida yaratgan. AQShda.MikrotronU o'zgaruvchan ko'paytmali tezlatgichdir. Siklotron va tezlashtiruvchi kuchlanish chastotasi kabi doimiy etakchi magnit maydoni bo'lgan rezonansli tsiklik tezlatgich.Mikrotronning g'oyasi har bir aylanishda tezlashishi natijasida olingan zarralarning aylanish vaqtining ko'payish kuchlanishining tebranish davriga ko'payishidir.

Fazotron (sinrokrosiklotron).Tsiklotrondan asosiy farq bu tezlanish paytida o'zgaradigan elektr maydonining chastotasi. Bu avtofazalash tufayli tezlatilgan ionlarning maksimal energiyasini siklotronning cheklangan qiymatiga nisbatan oshirishga imkon beradi. Fasotronlardagi energiya 600-700 MeV ga etadi.

Sinxrofazotron.Muvozanat orbitasining doimiy uzunligi bo'lgan tsiklik tezlatgich. Tezlanish paytida zarralar bir xil orbitada qolishi uchun etakchi magnit maydoni ham, tezlashtiruvchi elektr maydonining chastotasi ham o'zgaradi. Ko'pgina zamonaviy tsiklik tezlatgichlar sinchrofazotronlarga katta e'tibor qaratmoqda. Tezlashtirish jarayonida ultrarelativistik elektronlar uchun inqilob chastotasi deyarli o'zgarmaydi va sinxrotronlar qo'llaniladi. Sinxrotron.Doimiy orbitaning uzunligi va o'zgaruvchan elektr maydonining doimiy chastotasi bo'lgan, ammo o'zgaruvchan haydovchi magnit maydoni bo'lgan tsiklik tezlatgich.Chiziqli tezlatgich.Bundan tashqari, ko'pincha linac deb nomlanadi (LINear ACcelerator uchun qisqa). Zarralar birdan uchib ketadigan tezlatgich. Chiziqli tezlatgichlar ko'pincha elektron qurol yoki ion manbasidan olingan zarralarning birlamchi tezlashishi uchun ishlatiladi. Biroq, chiziqli to'liq energiyali kollizator g'oyasi ham yangi emas. Linaklarning asosiy afzalligi zarrachalar energiyasining to'rtinchi darajasiga (!) Mutanosib ravishda o'sib boradigan ultra kichik emissiyalarni olish va radiatsiyaviy energiya yo'qotishlarining yo'qligi.Kollider.U yaqinlashib kelayotgan nurlarni tezlashtiruvchi vositadir. Sof eksperimental qurilmalar, ularning maqsadi yuqori energiyali zarralarning to'qnashuv jarayonlarini o'rganishdir.Rezonansli tsiklik tezlatgich og'ir zarralar (proton, ionlar), doimiy magnitda doimiy ishlaydiganlar. maydonda va doimiy (lekin iondan ionga o'tish bilan o'zgaruvchan) tezlashtiruvchi yuqori chastotali elektr chastotasida. maydonlar. Magnit induktsiyasida bo'lgan oddiy S ni farqlash kerak. maydon azimutdan mustaqil, C esa magnitning azimutal o'zgaruvchanligi bilan ajralib turadi. aks holda chaqirilgan maydonlar izoxronli siklotronlar.

II BOB. KOSMIK NURLAR.