Autophasing princip

Autofaseprincippet er en lov, der sikrer stabiliteten af en partikel i en resonanscyklisk accelerator i længderetningen. Princippet blev formuleret af V. I. Veksler (1944) [1] [2] og uafhængigt af Macmillan (1945) og tillod konstruktionen af synkrocyklotroner , og senere synkrotroner , for at accelerere relativistiske partikler, hvilket ikke var muligt i en klassisk cyklotron .

Beskrivelse af princippet

En højfrekvent resonator er installeret i den cykliske accelerator , som skaber et accelererende langsgående elektrisk felt. Tilsvarende spænding: . For resonansacceleration skal strålepartiklerne passere gennem resonatoren i samme fase. Lad der være en eller anden central partikel i strålen (ligevægtspartikel), der kommer ind i resonatoren på tidspunktet for tiden og modtager energi , hvor er partiklens ladning. Hvis en partikel har en afvigelse i energi fra en ligevægtspartikels energi , så laver en sådan partikel en omdrejning på en anden tid end ligevægtspartikelen. I den første tilnærmelse er korrektionen lineært relateret til energifejlen: , hvor . Det første led, udvidelseskoefficienten af baner , er ansvarlig for forlængelsen af kredsløbet, og det andet, udtrykt gennem den relativistiske faktor , er ansvarlig for at ændre partiklens hastighed. For ultrarelativistiske partikler er deres hastighed næsten uændret, det andet led er ubetydeligt, og koefficienten . I dette tilfælde vil en partikel med en højere energi, der har en længere omdrejningsperiode, komme til resonatoren næste gang senere end ligevægten . Hvis ligevægtsfasen er placeret på den faldende hældning af RF-spændingens sinusoide, vil den sene partikel modtage mindre energi, det vil sige, at dens energiafvigelse fra ligevægtsværdien vil blive reduceret. På samme måde vil en partikel med en lavere energi modtage mere end en ligevægt. Således vil strålepartiklerne lave små synkrotronoscillationer omkring ligevægtsværdien [3] . $U(t)=U_{0}sin(\Omega t)$ $t_0$ $W_{0}=eZU_{0}sin(\Omega t_{0})$ $eZ$ $\delta E$ $\Delta T=K\cdot \delta E/E$ ${\displaystyle K=\alpha -{\frac {1}{\gamma ^{2))))$ $\alfa$ $\gamma$ $K>0$ $t>t_{0}$ ${\displaystyle \phi _{0}=\Omega t_{0))$

Lignende ræsonnement kan udføres for sagen , kun for autofase skal man vælge den stigende hældning af HF-sinusoiden, ellers vil partiklerne udføre uendelig bevægelse i faseplanet . $K<0$ $(\delta E,\phi )$

Det skal bemærkes, at princippet om autophasing ikke er opfyldt i den resonante cyklotronaccelerator , da ikke-relativistiske partikler har en omdrejningsperiode, der ikke afhænger af energi. Det betyder, at en partikel med en energiafvigelse ikke vil reducere afstemningen, mens en partikel med en faseafvigelse ved ankomst i accelerationsgabet vil opretholde faseafstemningen og øge energiafstemningen.

Se også

Synkrotronsvingninger
Synkrotron

Noter

↑ V.I. Veksler. En ny metode til at accelerere relativistiske partikler // Doklady AN SSSR. - 1944. - T. 43 , nr. 8 . - S. 346-348 . Arkiveret fra originalen den 10. maj 2017.
↑ V.I. Veksler. Om en ny metode til at accelerere relativistiske partikler // Doklady AN SSSR. - 1944. - T. 44 , nr. 9 . - S. 393-396 . Arkiveret fra originalen den 29. juli 2020.
↑ "Teori om cykliske acceleratorer", A.A. Kolomensky , A.N. Lebedev, M., 1962, s. 152.

Autophasing princip

Beskrivelse af princippet

Se også

Noter

Links