Mavzusidagi bitiruv malakaviy ishi

4.3. Sinxrosiklotron

Sinxrosiklotron fazotron deb ham yuritiladi. Siklik rezonans tezlatkichi bo’lib, og’ir ionlarni tezlashtiradi. Ishlash prinsipi siklotronnikiga o’xshash bo’lib, avtofazirovka muhim ro’l o’ynaydi. Elektromagnit qutblarining diametri katta bo’lib, 6 m ga yetib boradi va tezlashtirilgan zarracha energiyasi ham yetarli darajada katta bo’ladi. Odatda sinxrotsiklotronning tezlatish sistemasi bitta duantli qilib tayyorlanadi. 4.6-rasmda sinxrosiklotronning tezlatish sistemasi aks ettirilgan. Ikkinchi duant vazifasini yerga ulangan metall ramkasi (1) bajaradi. Ramka va ikkinchi duant (2) orasida bo’shliq bo’lib (4), bu tezlashtirish maydoni hisoblanadi. Sinxrosiklotronda kuchlanishning katta qiymati ishlatilmaydi. Yuqori chastotali kuchlanishning amplituda qiymati 25-30 kV ortmaydi. Duantga berilayotgan chastotani modilyatsiyalash, yuqori chastota generatorga ulangan o’zgaruvchan kondensator (3) orqali amalga oshiriladi. Sinxrosiklotronda ion manbasi impuls rejimida ishlaydi. Tezlashtrilayotgan ionlarning energiyasini oshirish uchun duantlarga ionlarning aylanish chastotasi kamayib borishiga qarab, chastotasi kamayadigan kuchlanish qo’yiladi. Bunday tezlatkichlar fazotron yoki sinxrosiklotron deyiladi va bunday tezlatkichlarda ionlarning energiyasini 800 MeV va undan ham katta energiyalargacha oshirish mumkin. Siklotronda ionlar deyarli uzluksiz tezlatiladi, chunki zarralar yuqori chastotali generator tebranish davriga teng bo’lgan vaqt davomida tezlatiladi. Fazotronda ionlar porsiyasini tezlatishga to’g’ri keladi, negaki ionlar energiyasi oshishi bilan generator o’z chastotasini kamaytiradi. Fazotronda proton, deyton va α-zarralar tezlatiladi. Masalan, Yadro tadqiqotlari birlashgan institutining (Dubna shahri, Rossiya) sinxrosiklotroni magnitining radiusi 3 m bo’lib, uning massasi 7000 t. Zarralar energiyasi qutbiy uchlik radiusining kvadratiga proporsional bo’lgani uchun energiyani oshirish uchun magnitning o’lchamini kattalashtirish kerak. Natijada fazotron magnitining massasi bir necha ming tonna bo’ladi. Ushbu sinxrosiklotronda protonlar – 680 MeV, deytronlar – 420 MeV, va α-zarralar – 840 MeV gacha tezlatiladi.

4.6-rasm. Sinxrosiklotronning tuzilishi

1967-yilda Gatchina shaxrida 1 GeV energiyagacha tezlashtiruvchi sinxrosiklotron ishga tushirildi. Bu eng katta energiya beruvchi tezlatkich hisoblanadi. Uning parametrlari 4.1-jadvadada berilgan.

4.1. Jadval. Sinxrosiklotronning parametrlari

Kattaliklar	Son qiymati
Proton zarrachasining eng yuqori energiyasi, GeV	1
Kamera ichidagi zarracha oqimining tok kuchi, μA	3
Tashvariga chiqarilgan zarrachalar intensivligi, zarr./sek	5·10^12
Orbita radiusi, m	3.165
Tok impulьsining o’tish davomiyligi, mks	250
Impulslarning takrorlanish chastotasi, Hz	40
Chastotaning o’zgarish sohasi, MHz	13,18-28,88
Tezlatish kuchlanishining amplitudasi, kV	10
Yuqori chastota sistemasining quvvati, kVt	150