Сызықты резонанстық үдеткіш протон, электрон

Жұмыс түрі: Дипломдық жұмыс
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 44 бет
Таңдаулыға:

Қазақстан Республикасының білім және ғылым министрлігі

әл-Фараби атындағы Қазақ ұлттық университеті

Физика-техникалық факультеті

Қатты дене және бейсызық физика кафедрасы

ДИПЛОМДЫҚ ЖҰМЫС

«Қуаты төмен сызықты электронды үдеткіш әзірлеу» тақырыбы бойынша

мамандығы 5B071000-«Материалтану және жаңа материалдар технологиясы»

Орындаған:

(қолы)

Мәді Д. Ө.

Орындаған::

Ғылыми жетекші:

ф. - м. ғ. к., доцент

(қолы):

(қолы)

Мәді Д. Ө.: Буранбаев М. Ж.

Қорғaуғa жіберілді

Хаттама № __ 2017 ж.

Кaфедрa меңгерушісі

(қолы және мөр)

Яр-Мухaмедовa Г. Ш.

Кaфедрa меңгерушісі: Нормa бaқылaушы

(қолы және мөр):

(қолы)

Яр-Мухaмедовa Г. Ш.: Медяновa Б. С.

Алматы, 2017 ж.

ТҮЙІН СӨЗ

Дипломдық жұмыстың көлемі 51 беттен, 28 суреттен, 4 кестеден тұрaды. Кiрiспе, қoртынды және 35 қoлдaнылғaн әдебиеттер тiзiмiнен тұрaды.

Түйiндi сөздер : үдеткіш, сызықты үдеткіш, электрондыр шоғыры, металл ұнтақтары, электромагниттік өріс, сәулелендіру.

Жұмыстың мaқсaты: металл немесе басқа материалдар ұнтақтарын үдетілген электрондар шоғырымен сәулелендіруге керекті төмен қуатты сызықты электронды үдеткіш әзірлеу.

Зерттеу нысaны: үдеткіш құрылғылар

Зерттеу әдiсi: Дрон 7 рентгендік дифрактометр.

Aлынғaн нәтижелер: Дипломдық жұмыста сызықты электрондық үдеткіш құрастырылды. Үдеткіште металл ұнтақтары сәулелендірілді. Сәулелендірілген металл ұнтақтарының құрылымдарының өзгеруіне қарап құрастырылған сызықты үдеткішіміздің жұмысқа жарамдылығын көрдік.

РЕФЕРАТ

Oбъем диплoмнoй рaбoты сoстoит из 50 стрaниц, из них 55 рисункoв, 23 испoльзoвaнных истoчникoв

Ключевые слова: ускоритель, линейный ускоритель, пучок электронов, порошки металлов, электромагнитное поле, облучение.

Цель рaбoты: разработка линейного электронного ускорителя малой мощности нужного для исследований структурных изменений порошков металла и других материалов при облучений пучком ускоренных электронов.

Объекты исследования: ускорительные установки.

Предмет исследoвaния: рентгеновская дирактограмма Дрон 7.

Результаты исследования: В результате дипломной работы разработан линейный электронный ускоритель. С помощью разработанного ускорителя были облучены порошки металлов и графита. Так как были замечаны структурные изменения в результате облучений, мы убедились в работоспособности разработанного ускорителя.

ABSTRACT

The volume of the thesis consist of 51 pages, of which 28 drawings, 4 tabels, 23 used sources

Keywords: accelerator, linear accelerator, electron beam, metal powders, electromagnetic field, irradiation.

The purpose of the study: The development of a linear low-power electronic accelerator needed for investigations structural changes in metal powders and other materials when irradiated a beam of accelerated electrons is irradiated.

The object of the study: Accelerators

Methods: X-ray Draktogram Dron 7

Main results: As a result of the thesis, was developed a linear electronic accelerator. Powders of metals and graphite were irradiated with the help of a developed accelerator. Since structural changes were observed as a result of irradiation, we were convinced of the operability of the accelerator developed.

МАЗМҰНЫ

КІРІСПЕ6

1 БӨЛШЕКТЕРДІ ҮДЕТКІШТЕР7

1. 1 Үдеткіштердің даму тарихы8

1. 2 Үдеткіштердің жұмыс істеу принципі10

1. 3 Үдеткіштердің классификациясы14

1. 3. 1 Циклдық үдеткіштер16

1. 3. 2 Сызықты үдеткіштер23

1. 4 Сызықтық электрондық үдеткіште жүргізілген зерттеулер26

2 ТӨМЕН ҚУАТТЫ СЫЗЫҚТЫ ҮДЕТКІШ ҚҰРАСТЫРУ34

2. 1 Үдеткішті құрастыру жұмыстары34

3 ТӘЖІРИТЕБЕ НӘТИЖЕЛЕРІ46

ҚОРЫТЫНДЫ49

ПАЙДАЛАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ50

КІРІСПЕ

Үдету техникалары дәуірінің бастамасын 1930-дары бөлшектерді шамамен 1МэВ энергияға дейін үдетудің бірден екі схемасның пайда болуымен байланыстырады. 1932 жылы ағылшын Джон Кокрофд (John Cockcroft) пен ирландық Эрнест Уолтон (Ernest Walton) Кембриджде каскадтық 800 кВ тұрақты кернеу генераторын құрастырды. Өздерінің алғашқы тәжірибелерінде олар үдетілген протондарды нысанаға бағыттаған болатын [1] . Қазіргі кезде көптеген елдерде қуаты жоғары үдеткіштер құрастырылып, сынақтар жүргіліп жатқаны белгілі. Әлемдегі ең үлкен бөлшектерді үдеткіш Швейцариядағы үлкен адрондық коллайдерде көптеген тәжірибелік жұмыстар жүргізілуде.

Үдеткіштердің қазіргі таңда қолдану аясы өте кең. Үдеткіштерді ғылымда радиоизотоптар алуда, материалдарды радиациямен өңдеуде қолданылады. Энергия көздерінің дамуында да үлесі көп. Үдеткіштердің адам өміріндегі ең маңызды рөлі медицинадағы қолданылуы: ядролық медицинада, радиациялық терапияда, диагностикалық медицинада және т. б. [2] .

Металл ұндақтарын электрондармен сәулелендіру нәтижесінде олардың құрылымы өзгеріп, жаңа қасиеттер алуға болатыны белгілі. Осыдан зертханада электрондар үдеткішін құрастырудың маңыздылығы көрінеді. Сол мақсатта бұл дипломдық жұмыста төмен қуатты электрондар үдеткішін құрастыру қолға алынып отыр. Жұмысқа жарамды үдеткішті қолда бар құрал-жабдықтармен құрастырып, металл ұнтақтарын электрондармен сәулелендіру бұл дипломдық жұмыстың негізгі мақсаты болып келеді.

Құрастырған үдеткішіміз арқылы мыс, алюминий, графит, мырыш ұнтақтарын электрондармен сәулелендіру нәтижесін бақылау, құрылымдық өзгерістерін салыстыру біздің екіншілік мақсатымыз болып табылады.

1 БӨЛШЕКТЕРДІ ҮДЕТКІШТЕР

Зарядталған бөлшектерді үдеткіштер - зарядталған бөлшектерді физикалық зерттеулерде, өндірісте және медицинада пайдалануға болатындай энергияға дейін үдетуге арналған құрылғылар. Салаыстырмалы түрде төмен энергияларға дейін үдетілген бөлшектерді, мысалы, теледидар немесе электрондық микроскоп экранында сурет алу үшін, рентген сәулелерін алуда, қатерлі ісік жасушаларын жоюда, бактерияларды жоюда қоладанады. Егер зарядталған бөлшектерді 1 мегаэлектронвольттан (МэВ) жоғары энергияларда үдетсе, оларды микрообъекттердің (мысалы, атом ядроларының) құрылымын және фундаменталды күштердің табиғатын зерттеуде қолданады.

Заманауй тәжірибедегі үдеткіштің рөлі 1-суретте түсіндіріледі. Коллимирленген бөлшектер ағыны қандай да бір химиялық элемент ядраосынын тұратын, зерттелетін жұқа қабықшалы нысанаға бағытталады, және нысанадан шашырыған немесе нысана ядросымен әрекеттесу нәтижесінде пайда болатын өнімдерді детектор немесе детекторлар жүйесі арқылы тіркейді. Тәжірибе нәтижелерінің анализі зерттелініп отырған объектінің әрекеттесу табиғаты және құрылымы туралы мәлімет береді.

$C:\Users\Дом\Downloads\im089.gif$

Сурет 1. Үдеткіштің физикалық тәжірибедегі орны [3] .

Үдеткіштерді атом ядролары және элементар бөлшектер сияқты микрообъекттерді зерттеуде қолдану қажеттілігі мынадай себептерге байланысты. Біріншіден, атом ядролары және элементар бөлшектер кеңістікте өте кішкентай ауданды алады (R < 10 ^-12 см), және бұл аудандарға өту зонттаушы ағын энергиясы жоғары болу керек, және ол энергия жеке микрообъект пен жеке атқылаушы бөлшек арасында әрекеттесуді қамтамасыз ету керек. Екіншіден, микрообъект қаншалықты кіші болса, соншалықты ол берігірек және бұндай объекттің ішкі құрылымын бұзу немесе өзгерту тәжірибелерін жүргізу де көбірек энергияны қажет етеді [3] .

1. 1 Үдеткіштердің даму тарихы

Зарядталған бөлшектерді үдеткіштердің дамуына түрткі болған жоғарғы энергиялы зарядталған бөлшектер ағынын қажет еткен, атом ядроларының құрылымын зерттеу жұмыстары еді. Алғашында зарядталған бөлшектер ағынының көзі ретінде қолданылған радиоактивті элементтер интенсивтілігі жағынан да, бөлшектердің шығаратын энергиялары жағынан да шектеулі болды. Радиоактивті элементтен шығатын α-бөлшектер ағыны арқылы атом ядроларын жасанды түрде түрлендіру (1919, Э. Резерфорд) жұмыстары басталғаннын бастап үдетілген зарядталған бөлшектер ағынын алу әдістері ізделіне бастады [4] .

Үдеткіштердің дамуының алғашқы кезеңдерінде (1919-1932 жж. ) негізгі зерттеулер жоғары кернеулер алу және оны зарядталған бөлшектерді үдетуде қолдану мақсаттарында жүргізілді. 1931 жылы американдық физик Р. Ван-де-Граф электростатикалық генратор құрастырды, ал 1932 жылы ағылшын физиктері Дж. Кокфорт пен Э. Улотон Резерфордтың зертханасынан каскадтық генератор жасап шығарды. Бұл құрылғылар энергиясы бирнеше миллион эВ болатын үдетілген бөлшектер ағынын алуға мүмкіндік берді. 1932 жылы алғаш рет жасанды түрде үдетілген бөлшектер арқылы қоздырылатын ядролық реакция - литий ядросын протондармен ыдырату жүзеге асырылды.

1931-1944 жылдар аралығы - үдетудің резонантық әдісі пайда болып, дамыған кезең болды. Яғни, үдетілетін бөлшектер белгілі бір үдетуші аралықты бірнеше рет өту арқылы орташа үдетуші кернеу шамасында да жоғары энергияға ие болатындай әдіс пайда болды. Осы әдіске негіздерген циклдық үдеткіштер - циклотрондар (Э. О. Лоуренс) электростатикалық үдеткішті даму жағынан озып түсті. Осы кезеңнің аяғына қарай циклотондарда протондар энергиясы 10-20 МэВ-қа жетті. Резонастық үдетуді сызықтық үдеткіштерде де қолдануға болады. Алайда, сызықтық резонанстық үдеткіштер ол уақыттарда радитехниканың жеткілікті түрде дамымағанның себесінен кең тарамаған еді. 1940 жылы американдық физик Д. У. Керст циклдық индукциялық электрондар үдеткішін (бетатрон) жасады [5] .

Қазіргі заманғы типті үдеткіштерді құрастыру 1944 жылы советтік физик В. И. Векслер және одан бөлек американдық физик Э. М. Макмиллан, резонастық үдеткіштерде қолданылатын және үдетілген бөлшектердің энергиясын біршама арттыруға мүмкіндік беретін автофазировка механимін ашқан кезден басталды. Осы принцип негізінде резонастық үдеткіштердің жаңа типтері - синхротрон, фазотрон, синхрофазотрон, микротрон ұсынылды. Сонымен қатар, радиотехниканың дамуы эффективті резонанстық сызықты электрондар және ауыр зарядталған бөшектер үдеткішін жасауға мүмкіндік берді.

50-ші жылдардың басында циклдіқ және сызықтық үдеткіштердегі энергия шекерін арттырған, таңбасы ауыспалы фокусировка принципі ұсынылды. 1956 жылы Векслер бөлшектерді когеренттік немесе ұжымдық үдету әдісі ұсынылған ғылыми жұмысын жарыққа шығарды.

Бұдан арғы екі онжылдықтарды айтылған жаңалықарды іске асыру және зарядталған бөлшектерді үдеткіштерді техникалық дамыту жылдары деп айтса болады. Электрондарды үдетуде дамытуға қолайлырақ болғаны - сызықтық резонанстық үдеткіштер болды. Бұндай үдеткіштердің ең ірісі болып, 22 ГэВ-тық, 1966 жылы американдық физик В. Пановскиймен (АҚШ, Стэнфорд) шығарылды. Ал протондар үшін ең үлкен энергия синхрофазотронда алынды. Протондар үшін сол уақыттағы ең ірі синхрофазотрон, 10 ГэВ энегияға, 1957 жылы КСРО, Дубна қаласында іске қосылған болатын. Бірнеше жылдан соң Швейцария мен АҚШ-та фокусировка күші 25-30 ГэВ болатын синхрофазотрон іске қосылды, ал 1967 жылы КСРО-да 76 ГэВ энергиялы синхрофазотрон қосылды, және ол біраз уақытқа дейін әлемдегі ең ірі үдеткіш болып келді. 1972 жылы АҚШ-та 200-400 ГэВ энергилы синхрофазотрон жасалды. Уақыт өте келе КСРО-де де АҚШ-да да 1000-5000 ГэВ энергияға дейінгі үдеткіштердің проекттерінің құрастырылуы жүргізілді.

Қазіргі кездегі үдеткіштердің дамуы олардың энергиясын арттырумен қатар интенсивтілігін арттыруға (тоқ күшін) және үдетілген шоғырлардың сапасын жоғарлату (энергияның кординат пен жылдамдықтарға байланысты шашырауын азайту) мақсатында, үдетілген шоғырдың импульс ұзақтығы мәселелерінде жұмыстар жүргізіліп жатыр. Бөлшектерді үдетудің жаңа тәсілдерін ашумен қатар дәстүрлі әдістердін де дамыту қолға алынып жатыр: асқын өткізгіш материалдардың қасиеттері және оларға тән төмен температурадағы жұмыс істеу қабілеттерінің зерттелуі жүргізіліп, олардың магнит жүйелерінің көлемін кішірейту және энергетикалық шығындарды қысқартуға мүмкіндік беретіндігі анықталып, сол асқын өткізгіш материалдарды магнит және үдету жүйелерінде қолдануы қолға алынуда; үдеткіштердегі автоматикалық жұмыс режімдерінің қолданылу аумағы кеңейюде; үдеткіштерде қарсы әсер етуші шоғырлардағы әрекеттесулерді зерттеуге мүмкіндік беретін жинақтауыш сақиналар орнатылуда. Сонымен қоса, құрылғылардың бағасын төмендетуге көп назар аударылуда [5] .

1. 2 Үдеткіштердің жұмыс істеу принципі

Үдеткіштер бірнеше МэВ-тен бірнеше жүздеген ГэВ энергияға ие зарядталған бөлшектер шоғырын алуға мүмкіндік береді. Үдетілген шоғырлардың интенсивтілігі секундына 10 ¹⁶ бөлшек шамасына дейін жетеді және де осындай шоғырларды ауданы бирнеше миллиметр квадрат болатындай кішкентай ауданды нысанаға жинақтауға болады. Осындай үдеткіштерде атқылаушы бөлшектердің шоғыры ретінде көбіне электрондар мен протондар қолданылады. Қазіргі кезде жұмыс істеп тұрған көптеген электрондар мен протондарды үдететін сызықтық үдеткіштер бар. Солардың ішіндегі ірі сызықтық үдеткіштер 1-кестеде келтірілген.

Кесте 1

Ірі сызықтық үдеткіштер [6]

Орналасқан орны

Харьков (Украина)

Стэндфорд (АҚШ)

Серпухов

(Россия)

Батейвия

(АҚШ)

Орналасқан орны: Қосылу уақыты

: Э

Харьков (Украина): 1964

Стэндфорд (АҚШ): 1966

: П

Серпухов(Россия): 1967

Батейвия(АҚШ): 1970

Орналасқан орны: Максималды энергиясы, МэВ

: ЛЕК

Харьков (Украина): 1800

Стэндфорд (АҚШ): 22300

: РОТ

Серпухов(Россия): 100

Батейвия(АҚШ): 200

Орналасқан орны: Ұзындығы, м

: ТР

Харьков (Украина): 240

Стэндфорд (АҚШ): 3050

: ОН

Серпухов(Россия): 80

Батейвия(АҚШ): 145

Орналасқан орны: Үдетілетін бөлшектердің импульс ұзақтығы, мкс

: ОНДЫ

Харьков (Украина): 1, 4

Стэндфорд (АҚШ): 1, 6

: ДЫҚ

Серпухов(Россия): 300

Батейвия(АҚШ): 400

Орналасқан орны: Максималды орташа ток, мкА

: Қ

Харьков (Украина): 0, 8

Стэндфорд (АҚШ): 48

Серпухов(Россия):

Батейвия(АҚШ):

Орналасқан орны: Импульстағы максималды ток, мА

Харьков (Украина):

Стэндфорд (АҚШ):

Серпухов(Россия): 180

Батейвия(АҚШ): 120

Орналасқан орны:

Харьков (Украина):

Стэндфорд (АҚШ):

Серпухов(Россия):

Батейвия(АҚШ):

Жаңа бөлшектерді алу немесе алдын алынған бөлшектердің жаңа күйлерін алу, және де субатомдық объекттердің құрылымын түбегейлі зерттеу сияқты мәселелерді тек үдеткіштердің көмегімен ғана шешуге болады. Табиғатта аз ғана тұрақты бөлшектер кездеседі, олар - протон, электрон, нейтрино және фотон. Жер құрылымында шектеулі ғана атом ядроларының жиынтығы кездеседі және олар дерлік барлық кезде негізгі күйде болады.

Жерде табиғи жолмен біздің қолымызға түсетін объекттерді ғана қолданудағы шектерден шығу үшін, басқа объекттермен зерттеулер жүргізу үшін, бөлшектер мен ядролардың жаңа күйлерін қолдан қоздыруымыз қажет. Осындай, қандай да бір m массалы жаңа күй алу үшін, аз дегенде,

E=mc ² (1)

энегия керек. Әлі де, жаңа қозған күйдегі бөлшектердің масса шамасының шектері анықталған жоқ, ол шектердің барлығында да күмән бар. Бұл сұрақтарға жауап алу үшін әлдеқайда қуатты, үлкен энергиялы үдеткіштер қажет. Жоғары шамадағы энергиялар тек жаңа күйдегі бөлшектер алу үшін ғана керек емес. Бұндай үдеткіштер кезінде ашылған субатомды объекттердің бөлшектерін анықтау үшін де қажет. Барынша ұсақ бөлшектер мен ядроларды зерттеу үшін барынша көп энергиялар кажет екендігі көрініп тұр. Яғни, қаншалықты ұсақ бөлшектерді зерттеу керек болса, соншалықты энегия шамасы да артып отыру керек. Шындығында да, P импульсті бөлшектің дебройль толқын ұзындығы

λ = h / P (2)

тең. Әдетте, келтірілген дебройль толын ұзындығы қолданылады

ƛ = ћ / P, ( ћ = h /2π) . (3)

Сызықтық өлшемдері d болатын объекттің құрылымдық бөліктерін бақылау үшін толқын ұзындықтары d шамасында немесе d- дан кіші: λ ≤ d болуы керек. Басқаша айтқанда, импульсі P болатын бөлшектер керек. Зерттелінетін объектілердің бөліктерінің өлшемдері қаншалықты кіші болса, соншалықты ипульс шамасы жоғары болуы тиіс, импульс шамасы жоғары болса энергия шамасы да соған байланысты жоғары болуы тиісті. Мысал ретінде, өлшемі d=1 фм болатын объект, ал атқылаушы құрал ретінде протонды алайық. Протонның минималды кинетикалық энергиясы

Е _кин = $\frac{p^{2}}{2m_{p}}$ = $\frac{ћ}{2m_{p}d^{2}}$ (4)

болуы керек.

Осы мысалды қолдана отырып, Е _кин сияқты басқа да шамаларды ыңғайлы жолмен есептеудің әдісін көрсетейік. Фомулаға кіретін барлық шамаларды өлшемсіз қатынастар деп қарап көрейік. Е _кин шамасы энергия өлшеміне ие. Бұндай өлшемге m _p c ² =938 МэВ протондардың еркін энергиясы да ие. Осыған қарап біз мына өлшемсіз қатынасты жаза аламыз

$\frac{Е_{кин}}{m_{p}c^{2}}$ = $\frac{1}{2d^{2}}$ ( $\frac{ћ}{m_{p}c}$ ) ² . (5)

Жақшадағы өлшем - протонның комптон толқын ұзындығы болып табылады

ƛ _p = ћ/ m _p c = 0, 21 фм. (6)

Бұдан, протонның кинетикалық энергиясы үшін

E _кин / m _p c ² = (1/ 2) (ƛ _p / d ) ² = 0, 02. (7)

Бұл нәтижеге сүйенсек, сызықтық өлшемдері 1фм болатын объектінің бөліктерін бақылау үшін протондардың кинетикалық энергиясы шамамен 20 МэВ болуы керек. Бұл кинетикалық энергия бір нукллонның тыныштық энергиясынан көп есе аз болғандықтан, біздің релятивистік емес шамалауымыз орынды болып отыр. Табиғатта бұндай жоғары энергиядағы интенсивті протондар шоғыры жоқ болғандықтан, оларды үдеткіштерде жасанды түрде қолдан алуға тура келеді. Ғарыштық сәулелерде, әрине, бұдан да жоғары энергиялы бөлшектер кездеседі, бірақ олардың шоғыр интенсивтілігі төмен болғандығы соншалық, бұл бөлшектер көмегімен тек шектеулі ғана зерттеулер жүргізіге болады.

Жоғары энергиялы бөлшектер шоғырын алудың ең қарапйым жолы - оларды электр өлісінде үдету. q зарядты бөлшекке E электр өрісінде әсер ететін күш

F = qE (8)

формуласымен анықталады. Қарапайым үдеткіште V потенциалдар айырымы берілген, бір-бірінен d ара-қашықтықта орналасқан екі тор бар. Ондағы орташа өріс кернеулігі

E = V / d (9)

тең, ал бөлшектің алатын энергиясы

W=F·d=qV (10)

Екі тор да энергия шығыны болмас үшін вакуумде болуы тиіс. Сондықтан вакуумдық насос үдеткіштің құрамдыс бөлігі болып табылады. Сонымен қатар, иондар көзі болады - ол зарядталған бөлшектерді шығарады. Иондар көзі, үдететін құрылғы, вакуумдық насос - кез-келгкен үдеткіштің құрамдас бөлігі болып келеді. Ал енді, осындай қарапайым ғана үдеткіш арқылы энергиясы 20 МэВ болатын бөлшектер ағынын алуға бола ма? Бұл өте күрделі техникалық мәселе. Бірнеше киловатт кернеудің өзінде пробой болуы мүмкін. 100 кэВ энергиядан асырудың өзінде де, бұл қиындықты шешу үшін, арнаулы техникалық схемаларды қажет етеді. Көптеген ғалымдардың жұмысының арқасында энергиялары 10 МэВ шамасындағы үдетілген бөлшектерді беретін электростатикалық генераторлар жасалынды. Бірақ электростатикалық генераторлар көмегімен бұдан артық энергиялар алынбады. Жаңа шешімдер қажет бола бастады. Бөдшектерді басқаша қалай үдетуге болады? Бұл сұрақтың да жауабы табылды. Бұл жауап - бір бөлшекке потенциалдар айырымымен қайта-қайта көп рет әсер ету. Ары қарай да осылай, бөлшек енді максималды энергияға жетті дегенде, бөлшектер одан да жоғары энергияға дейін үдетілді. Міне осылайша, әрбір қиындықтар жаңа ойлап табылған әдістер арқылы шешіліп отырды [6] .

Барлық жұмыс істеп тұрған үдеткіштерде зарядталған бөлшектердің энергиясын өсіру үдетілетін бөлшектер бағытына бағыттас әсер ететін элетр өрісі арқылы жүзеге асып отыр.

Үдеткіштер келесі элементтерден тұрады: үдетілетін бөлшектер көзі (элетрондар, протондар, антибөлшектер) ; үдетуші электр немесе магнит өрістері; үдету барысында бөлшектер қозғалатын вакуумдық камера (газды ортада камераны толтырып тұрған газ молекулалары үдетілетін зарядталған бөлшектермен әрекеттесетіндіктен, оларды үдету мүмкін емес) ; бөлшектер шоғырын үдеткішке кіргізетін (инжекция) және үдеткіштен шығаратын (эжекция) құрылғылар; үдетілетін бөлшектерді ұзақ уақыт бойы вакуумды камера қабырғаларына соқтығысуды болдырмайтын фокустаушы құрылғы; үдетілетін шоғырларды зерттеу және орналасуы мен конфигурациясын реттеуге арналған құрылғы. Үдеткіштің ерекшеліктеріне байланысты айтылған бөліктердің бір немесе бірнешеуі болмауы мүмкін.

Радиациялық қауіпсіздік мақсатында үдеткіштер қорғаныс қабырғаларымен қоршалады. Материалдың түрі мен қалыңдығы үдетілген бөлшектердің энергиясы мен интенсивтілігіне байланысты таңдалады. Энергиялары бирнеше ГэВ-тен жоғары үдеткіштерді қауіпсіздік мақсатында жер асына орналастырады [7] .

1. 3 Үдеткіштердің классификациясы

Зарядталған бөлшектер үдеткішін әр түрлі белгілеріне қарай классификациялауға болады. Үдетілетін бөлшектер типіне қарай электрондық үдеткіштер, протондық үдеткіштер және иондар үдеткішін бөледі.

Бөлшектердің траектория сипатына қарай: бөлшектердің траекториясы түзу сызыққа жақын болатын сызықтық үдеткіштер (дәлірек, түзусызықты үдеткіштер), бөлшетердің траекториясы шеңберге (немесе спираль) жақын циклдық үдеткіштер деп ажыратады.

Үдетуші өріс сипатына қарай үдеткіштерді: үдетілуі ауыспалы жоғары жиілікті электромагниттік өріс арқылы жүретін және бөлшектер үдетілуі үшін олар өрістің өзгеруімен бірге қозғалуы қажет болатын резонанстық үдеткіштер, және үдету уақытында өріс бағыты өзгермейтін резонанстық емес үдеткіштер деп бөледі. Соңғысының өзі индукциондық үдеткіш - үдетуші электр өрісі магнит өрісінің өзгеруінен пайда болатын үдеткіш, және жоғары вольтті үдеткіштер - үдеткіш өріс потенциалдар айырымы арқылы алынатын үдеткіштер.

Бөлшектердің орбитаға перпендикуляр бағытта тұрақты қозғалысын (фокусировканы) қамтамасыз ету механизмдеріне байланысты: траектория бойынша фокустаушы күш тұрақты болатын біртекті фокустаушы үдеткіштер және траектория бойында фокустаушы күш таңбасын өзгертіп отыратын, яғни, фокусировка мен дефокусировка аумағы кезектесіп ауысып отыратын таңбасы ауыспалы фокусировкалы үдеткіштер болып бөлінеді.

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.