Kerst, Donald William

Donald William Kerst ( født  Donald William Kerst ; 1. november 1911  - 19. august 1993 ) var en amerikansk fysiker, kendt som skaberen af ​​den første betatron , forfatteren til mange banebrydende ideer inden for acceleratorfysik , såvel som arbejde på området af kernefysik , plasmafysik , medicinsk fysik .

Biografi

Født i den lille by Galena, Illinois . Modtog en bachelorgrad i 1934, forsvarede sin afhandling i 1937 fra University of Illinois . Han arbejdede for General Electric Company i et år , derefter underviste han fra 1938 til 1958 ved University of Illinois og blev professor. Under Anden Verdenskrig arbejdede han i Los Alamos .

Han var gift med Dorothy Birkett Kerst og de fik to børn.

Han døde i Madison af en hjernetumor i 1993.

Nøglepræstationer

Betatron

I 1940 lancerede Kerst verdens første betatron ved University of Wisconsin  - en cyklisk accelerator , hvor elektroner accelereres af et elektrisk hvirvelfelt - med en energi på 2,3 MeV. Senere designede han endnu en serie af betatroner til højere energier, kulminerende i 300 MeV betatronen ved University of Illinois, som startede i drift i 1950 [1] . Denne energi er endnu ikke blevet overgået i betatroner. Kersts succes blev sikret af strenge beregninger af partikeldynamik (inklusive injektion), en kompetent vurdering af de fysiske effekter, der påvirker dynamikken, samt et omhyggeligt design af alle acceleratorkomponenter. (Længe før Kerst, i 1926, skabte Rolf Wideröe en betatron, men den virkede ikke på grund af regnefejl.) I 1941 udgav Kerst en teori, der beskriver tværgående svingninger af partikler i en cyklisk accelerator, senere kaldet betatron .

Betatronen blev meget hurtigt brugt til industri, medicin og kernefysiks behov. Det var den første accelerator til at producere gammastråler . Hos Los Alamos bygger Kerst en 20 MeV betatron til at studere eksplosive processer. Senere, i slutningen af ​​1940'erne og begyndelsen af ​​50'erne, bruges betatroner til kræftbehandling og til deuteron -fotonedbrydningseksperimenter , til fotonukleare reaktioner (herunder opdagelsen af ​​gigantisk dipolresonans ).

MURA og FFAG acceleratorer

I perioden 1953-1957 fungerede Kerst som teknisk direktør for Midwestern Universities Research Association (MURA), hvor han arbejdede med begreberne avanceret acceleratordesign. En række acceleratorer med et konstant førende felt ( FFAG : Fixed Field Alternating Gradient) blev udviklet og bygget. Den første accelerator af denne type blev sat i drift i 1956 [2] . I 1957 opfandt Kerst princippet om spiralformet sektorfokusering for FFAG-acceleratorer, som ofte bruges i dag i sektorsynkrocyklotroner .

Modgående stråler

Kerst var en af ​​de første, der så fremtiden inden for kolliderende stråleacceleratorer ( kolliderer ). I 1956 udgiver han en artikel, hvori han foreslår at kollidere protonstråler til eksperimenter i elementær partikelfysik [3] . Ved at bruge FFAG-acceleratorer som eksempel viste han muligheden for at akkumulere intense stråler, hvilket gjorde det lovende at kollidere med en anden stråle frem for med et fast mål.

Plasmafysik

I 1957 skiftede Kerst til spørgsmål relateret til plasmafysik. På University of Wisconsin skabes en toroidal octupol, den maskine, der var den første til at demonstrere en plasmalevetid, der overstiger den bøhmiske diffusionsgrænse .

Priser

• Comstock-prisen i fysik, 1943.
• John Scott Award, 1946.
• John Price Wetherill-medalje, 1950.
• James Clerk Maxwell-prisen i plasmafysik, 1984.
• Robert Wilson-prisen for acceleratorfysik, 1988.

Noter

1. ↑ The Biggest Betatron in the World Arkiveret 27. juni 2014 på Wayback Machine , " Life ", 20. marts 1950, s.129.
2. ↑ MURA Days Arkiveret 6. juli 2011 på Wayback Machine , Keith R. Symon, Proc. PAC'2003.
3. ↑ Opnåelse af meget høj energi ved hjælp af skærende partikelstråler Arkiveret 15. december 2019 på Wayback Machine , DW Kerst et al., Phys. Rev. , v. 102, s. 590-591 (1956). DOI : https://dx.doi.org/10.1103/PhysRev.102.590

Links

• Khramov Yu. A. Kerst Donald William (Kerst Donald William) // Fysikere: Biografisk vejledning / Red. A. I. Akhiezer . - Ed. 2. rev. og yderligere — M  .: Nauka , 1983. — S. 131. — 400 s. - 200.000 eksemplarer.
• Donald William Kerst Arkiveret 6. marts 2012 på Wayback Machine , af AM Sessler og KR Symon].
• Donald William Kerst dør 81 år Arkiveret 18. maj 2020 på Wayback Machine af MW Browne, The New York Times , 20. august 1993.
• Donald Kerst With First Betatron , fotografi med verdens første og anden betatron, 17/11/1945.

Tematiske steder	Matematisk genealogi
Ordbøger og encyklopædier	Fantastisk norsk Litauisk universal Britannica (online) Brockhaus
I bibliografiske kataloger	GND : 1187848824 ISNI : 0000 0000 3245 573X LCCN : n89624290 VIAF : 8990044 WorldCat VIAF : 8990044