Cyklotron
Z Wikipedie, otevřené encyklopedie
Cyklotron jinak též také znám jako cyklický vysokofrekvenční urychlovač slouží k urychlování těžkých nabitých částic, pomocí vysokofrekvenční energie.
[editovat] Konstrukce a princip
Konstrukce cyklotronu není tak masivní, jako u jiných urychlovačů částic (např.: lineárních), je však o to složitější. Celek jako takový se skládá ze tří hlavních částí a to:
- Velmi silný elektromagnet.
- Vysokofrekvenčního zdroje.
- Urychlovací komory s párem dutých urychlovacích elektrod.
Elektrodám se říká také duanty. Částice, se pohybují uvnitř těchto dutých urychlovacích elektrod svou setrvačností a jejich dráha je zakřivována magnetickým polem, orientovaným kolmo na rovinu dráhy částic. Uvnitř elektrod působí jev zvaný Faradayova klec. Urychlování probíhá elektrickým polem v mezeře mezi elektrodami (duanty). Elektrody jsou napájeny vysokofrekenčním střídavým proudem tak, aby při urychlování elektrické pole mezi nimi působilo vždy správným směrem.
U tohoto zařízení je magnetické pole využíváno pouze k vedení svazku částic a nikoliv k jejich urychlování. Pole je orientováno kolmo na dráhu částic (ve schematu kolmo na rovinu kresby). Způsobuje zakřivování dráhy do kruhu. Při rostoucí rychlosti částic se poloměr tohoto kruhu zvětšuje, takže částice se pohybují po přibližně spirálové dráze. Doba průchodu jednotlivými smyčkami spirály je ale konstantní (rychlejší částice se pohybují po kruhu o větším poloměru). Ve zkratce by se princip zařízení dal popsat: „Opakovaným průchodem svazku částic urychlovacím zařízením.“
[editovat] Historie
Prvního předchůdce cyklotronu postavil roku 1929 až 1931 americký fyzik Ernest Lawrence z University of California. A jelikož stejný výzkum probíhal i na jiných místech světa, stalo se že roku1939 postavil tým pod vedením vědce Igor Kurčatov první sovětský cyklotron.
