Mikrotron ( fra mikro + elektron ) ( Accelerator med variabel multiplicitet) er en type resonanscykliske elektronacceleratorer . I en mikrotron er det førende magnetfelt og frekvensen af det accelererende felt konstant (som i en cyklotron ), men perioden for masseomdrejningen ændrer sig med hver omdrejning, så hver gang partiklerne ankommer i det accelererende mellemrum i den rigtige fase af det højfrekvente elektriske felt .
Den klassiske mikrotron, hvis idé blev foreslået i 1944 af Wexler [1] [2] , er en rund dipolmagnet , men i modsætning til cyklotronen injiceres partikler ikke i midten, men fra kanten, hvor hulen accelererer elektroder er installeret. Yderligere bevæger partiklerne sig langs cirkler med stadig større radius og modtager et energitilvækst ved hver omdrejning, således at den nye cirkulationsfrekvens igen er et multiplum af RF-systemets frekvens. Vi bemærker, at en sådan ændring i omdrejningsfrekvensen kun er mulig for ultrarelativistiske partikler (derfor bruges mikrotronen til lette partikler, elektroner), mens omdrejningsfrekvensen i cyklotronen, der bruges til ikke-relativistiske ioner, ikke afhænger af energi. Energigrænsen i mikrotronen er størrelsen af den elektromagnet, der skaber det førende felt.
Det accelererende elektromagnetiske felt har en frekvens i mikrobølgeområdet , og magnetronen bruges oftest som energikilde . Strålen af accelererede partikler udvindes fra enhver bane af mikrotronen ved hjælp af en magnetisk afskærmningskanal (stålrør).
En modifikation af den klassiske mikrotron er en split- eller racerbanemikrotron. Den har to 180-graders dipolmagneter ("magnetisk spejl"), og mellem dem er der retlinede mellemrum med et accelererende RF-system og andre elementer. For kompakthed kan strålekredsløbet ved forskellige omdrejninger placeres i en lige sektion i forskellige vakuumkamre.
Verdens største mikrotron er den sidste fase i MAMI -acceleratorkomplekset ved University of Mainz , Tyskland . Komplekset består af en 3,5 MeV injektor og en kaskade på fire mikrotroner, hvoraf den sidste har en udgangsenergi på 1,5 GeV [3] .
på Fysisk Institut. Lebedev i Moskva lancerer i øjeblikket en 55 MeV mikrotron [4] . Denne mikrotron vil tjene som en kilde til gammastråling til at detektere sprængstoffer.
| partikelacceleratorer | ||
|---|---|---|
| Af design |
| |
| Efter aftale | ||