Zaryadlangan zarralarning magnit maydonda harakati

1. 
   Zaryadlangan zarralarning magnit maydonda harakati.
   

Lorens kuchi har doim zaryadlangan zarrachaning harakat tezligiga perpendikulyar bo'ladi, shuning uchun u uning kattaligini o'zgartirmasdan faqat tezlik yo'nalishini o'zgartiradi. Shuning uchun Lorensning kuchi ish bajarmaydi.

A=0

doimiy magnit maydoni unda harakatlanuvchi zaryadlangan zarrachada ishlamaydi va magnit maydonidagi bu zarraning kinetik energiyasi o'zgarmaydi. Harakatlanuvchi elektr zaryadi Magnit maydon da tekis aylanma (vint chizigʻi boʻyicha) harakat qiladi. Magnit maydonning ayrim joylarida elektr zaryadlarning harakat yoʻnalishi qarama-qarshisiga oʻzgarishi mumkin. Magnit maydonning bunday joylari magnit koʻzgular deyiladi. Magnit maydon taʼsirida atom ichidagi elektronlar qoʻshimcha harakat qiladi.

2. 
   Siklotron – siklik rezonansli tezlatgich bo‘lib, og‘ir zarralar (proton, ionlar) ni tezlashtiruvchi qurilma hisoblanadi.
   

Unda kuchli elektromagnit qutblari orasiga vakuum kamerasi joylashtirilgan, unda ichi bo'sh metall yarim silindrsimon yoki duantlar shaklida ikkita elektrod mavjud. Magnit maydon duantlar tekisligiga perpendikulyar va bir tekisda tarqalgan elektromagnit maydonni hosil qiladi. Agar zaryadlangan zarracha duantlar orasidagi markazga kiritiladi, hamda u elektr maydonda tezlahsa boshlaydi, magnit maydon esa uning yo‘nalishini o‘zgartirib beradi. Tezlashtirilgan zarracha 4 chiqish yo‘li orqali nishonga yuboriladi.

Fazotron — vaqt boʻyicha doimiy magnit maydonga ega boʻlgan va tezlatuvchi elektr maydonining chastotasi kamayib boradigan siklik rezonans tezlatkich; ogʻir zarra (proton, deytron, azarra) larni tezlatishda qoʻllaniladi. Fazotronning asosiy qismlari doimiy elektromagnit va magnit qutblari orasida joylashgan hamda tezlashtiruvchi elektrod (duant)lar oʻrnatilgan vakuum kameradan iborat. Vakuum kamera markazida zaryadlangan zarralar manbai joylashgan. Bu manbadan chiqayotgan zarralar doimiy magnit maydonda aylanma harakat qilib, elektrodlar orasidagi tirqishdan har bir oʻtishida elektr maydon taʼsirida tezligini oshiradi. Zarralar tezligi ortgan sari aylanish radiusi ham ortib borib, spiralsimon trayektoriya hosil qiladi, zarraning massasi ortib boradi, natijada aylanish davri ham ortadi va tezlatuvchi yuqori chastotali elektr maydonning chastotasi kamayib boradi. Magnit tizimi qoʻpol boʻlgani uchun zarraga 1 GeV dan ortiq energiya beradigan Fazotronni qurish samarali emas: bunday hollarda sinxrofazotronlardan foydalaniladi. Fazotron implusli rejimda, yaʼni sinxrotron (rezonans) rejimda ishlaganda qolgan zarralar guruhi energiyasi mumkin boʻlgan eng katta qiymatga erishganda Fazotrondan chiqib ketadi va Fazotronning parametrlari oʻzining boshlangʻich qiymatiga qaytadi hamda tezlatishning yangi sikli boshlanadi.

3. 
   Mikrotron (elektron siklotron) - siklik rezonansli tezlatgich, bunda siklotron singari magnit maydon ham, tezlanish maydonining chastotasi ham o'z vaqtida o'zgarib turadi, ammo tezlashuv koeffitsientining o'zgarishi tufayli rezonans holati saqlanib qoladi. Bir zarra mikrotronda bir tekis magnit maydonda aylanib, tezlashtiruvchi rezonatordan bir necha marta o'tadi. Rezonatorda energiya shunchalik ko'payadiki, uning aylanish davri tezlashuvchi kuchlanish davriga teng yoki ko'payadi. Avtofazalash mexanizmi mikrotronda ishlaydi, shunda muvozanat orbitasiga yaqin zarralar ham tezlashadi. Mikrotron uzluksiz tezlashtiruvchi bo'lib, 100 mA darajadagi tok ishlab chiqarishga qodir va erishilgan maksimal energiya 30 MV (Rossiya, Buyuk Britaniya) tartibida bo'ladi. Magnit maydon aniqligiga talab oshib borishi sababli yuqori energiyani realizatsiya qilish qiyin, va oqimning sezilarli darajada ko'payishi tezlashtirilgan elektronlarning elektromagnit nurlanishi bilan cheklanadi.