တရားစွဲဆိုအမှုန်၏ Linear Accelerator ။ အမှုန်အဖြစ် accelerators အလုပ်လုပ်ကြသည်။ အဘယ်ကြောင့် particle accelerator?

တရားစွဲဆိုအမှုန်များ၏ accelerator - ကျသောနီးပါးအမြန်နှုန်းမှာခရီးသွားလာလျှပ်စစ်တရားစွဲဆိုအနုမြူဗုံးသို့မဟုတ် subatomic particles တစ်ရောင်ခြည်ကိရိယာ။ မိမိအလုပ်၏အခြေခံသူတို့ရဲ့တိုးမြှင့်လိုအပ်သောဖြစ်ပါတယ် လျှပ်စစ်လယ်ကွင်းများကစွမ်းအင်ကို သံလိုက် - နှင့်ဒုံးကျည်သွားလမ်းကိုပြောင်းလဲ။

particle accelerator ဘာတွေလဲ?

အဲဒီဖုန်းတွေကိုကျယ်ပြန့်သိပ္ပံနှင့်စက်မှုလုပ်ငန်းအမျိုးမျိုးနယ်ပယ်များတွင်အသုံးပြုကြသည်။ ယနေ့အထိ, ကမ္ဘာတစ်ဝှမ်း 30 ကျော်တထောင်ရှိပါသည်။ တရားစွဲဆို particle accelerator ၏ရူပဗေဒများအတွက်သဘာဝကျကျဖြစ်ပေါ်မထားတဲ့အက်တမ်၏ဖွဲ့စည်းပုံမှာနျူကလီးယားတပ်ဖွဲ့များနှင့်နျူကလီးယားဂုဏ်သတ္တိများ၏သဘောသဘာဝအပေါ်အခြေခံသုတေသနတစ်ခု tool အဖြစ်ဝတ်ပြုကြလော့။ အဆုံးစွန်သော transuranic နှင့်အခြားမတည်မငြိမ်ဒြပ်စင်များပါဝင်သည်။

ရိနာစွဲပြွန်တိကျတဲ့တာဝန်ခံဆုံးဖြတ်ရန်ဖြစ်နိုင်သောဖြစ်လာသည်နှင့်အတူ။ တရားစွဲဆို particle accelerator လည်းစက်မှု radiography အတွက် radiotherapy, ဇီဝပစ္စည်းပိုးသတ်ဘို့, ၌, radioisotopes များထုတ်လုပ်အသုံးပြုကြသည် ရေဒီယိုခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာ။ အကြီးဆုံးယူနစ်အခြေခံ interaction က၏လေ့လာမှုအတွက်အသုံးပြုကြသည်။

အဆိုပါ accelerator မှလေးစားမှုနှင့်အတူကြွင်းသောအရာမှာစွဲချက်တင်အမှုန်၏တစ်သက်တာအမှုန်၏သောနီးစပ်အမြန်နှုန်းမှအရှိန်ထက်သေးငယ် အလင်း၏အမြန်နှုန်း။ ဤအချိန်ဘူတာ၏အတော်လေးသေးငယ်တဲ့ငွေပမာဏကိုအတည်ပြု။ ဥပမာအားဖြင့်, စီအီးအာရ်အင်မှာ muon 0,9994c မြန်နှုန်း၏တစ်သက်တာအတွက်တိုး 29 ကြိမ်အောင်မြင်ခဲ့သည်။

ဤဆောင်းပါးအမှုန် accelerator ၎င်း၏ဖွံ့ဖြိုးရေး, ကွဲပြားခြားနားသောအမျိုးအစားများနှင့်ကွဲပြားခြားနားသော features တွေအထဲမှာဘာမှာအလုပ်လုပ်နေပုံရသည်။

အရှိန်အခြေခံမူ

မည်သို့ပင်သင်သိတရားစွဲဆို particle accelerator ၏အဘယ်အရာကိုမျိုးကိုသူတို့ရှိသမျှသည်ဘုံဒြပ်စင်ရှိသည်။ ပထမဦးစွာသူတို့တစ်တွေရုပ်မြင်သံကြားရုပ်ပုံပြွန်သို့မဟုတ်အီလက်ထရွန်၏ဖြစ်ရပ်အတွက်အီလက်ထရွန်, ပရိုတွန်နှင့်ပိုမိုကြီးမားတပ်ဆင်၏ဖြစ်ရပ်မှာသူတို့ရဲ့ antiparticles တစ်အရင်းအမြစ်ရှိရမည်။ ထို့အပွငျထိုသူအပေါင်းတို့သည်မိမိတို့ဒုံးကျည်သွားလမ်းကိုထိန်းချုပ်ရန်အမှုန်များနှင့်သံလိုက်စက်ကွင်းအရှိန်အဟုန်မြှင့်ဖို့လျှပ်စစ်လယ်ကွင်းရှိရမည်။ ထို့အပြင်တရားစွဲဆိုမှုန် accelerator (10 ^-11 မီလီမီတာ Hg ။ V. ) အတွက်လေဟာနယ်, အမ်အီးတစ်ဦးကကျန်နေတဲ့လေထု၏နိမ့်ဆုံးအရေအတွက်တစ်ရှည်သောအသက်အချိန်ထုပ်သေချာစေရန်လိုအပ်ပါသည်။ နောက်ဆုံးအနေနဲ့အပေါငျးတို့သတပ်ဆင်သည့်အရှိန်အမှုန်များ၏ရေတွက်ခြင်းနှင့်တိုင်းတာခြင်းမှတ်ပုံတင်ရေးနည်းလမ်းများရှိရမည်။

မျိုးဆက်

အသုံးအများဆုံး accelerators များတွင်အသုံးပြုနေသောအီလက်ထရွန်နှင့်ပရိုတွန်, အပေါငျးတို့သပစ္စည်းများမှာတွေ့ရှိကြသည်, ဒါပေမယ့်ပထမဦးဆုံးသူတို့ထံမှရွေးချယ်ရမည်။ အီလက်ထရွန်ပုံမှန်အားဖြင့်ပုံပြွန်ထဲမှာရှိသကဲ့သို့တူညီသောလမ်းအတွက်ထုတ်ပေးကြသည် - တဲ့ "သေနတ်" ဟုခေါ်သောကိရိယာဖြစ်သည်။ ဒါဟာအီလက်ထရွန်အက်တမ်ပယ်လာရန်စတင်ဘယ်မှာပြည်နယ်မှအပူအရာ, အလေဟာနယ်တစ်ခု cathode (အနုတ်လက္ခဏာလျှပ်ကူးပစ္စည်း) ဖြစ်ပါသည်။ အဆိုးတရားစွဲဆိုမှုန်အဆိုပါ anode (အပြုသဘောလျှပ်ကူးပစ္စည်း) ကိုဆွဲဆောင်နှင့်ထွက်ပေါက်ဖြတ်သန်းနေကြသည်။ အဆိုပါအီလက်ထရွန်တစ်ခုလျှပ်စစ် field ရဲ့သြဇာလွှမ်းမိုးမှုအောက်တွင်ရွေ့လျားနေကြသည်ကြောင့်သေနတ်ကိုယ်တိုင် accelerator အဖြစ်အရိုးရှင်းဆုံးဖြစ်ပါတယ်။ ပုံမှန်အားဖြင့်အကွာအဝေး 50-150 ကေဗွီအတွက် cathode နှင့် anode ကြားရှိဗို့အား။

အပြင်အားလုံးပစ္စည်းများအတွက်အီလက်ထရွန်ကနေပရိုတွန်ပါရှိသောပေမယ့်ဟိုက်ဒရိုဂျင်အက်တမ်၏ရေးစပ်သာတစ်ခုတည်းပရိုတွန်နျူကလိယ။ ထို့ကြောင့်, ပရိုတွန် accelerators များအတွက်အမှုန်အရင်းအမြစ်ဟိုက်ဒရိုဂျင်ဓာတ်ငွေ့သည်။ ဤကိစ္စတွင်ခုနှစ်, ဓာတ်ငွေ့ ionized ဖြစ်ပါတယ်နှင့်ပရိုတွန်အပေါက်မှတဆင့်တည်ရှိနေကြသည်။ ကြီးမားသော accelerators ခုနှစ်တွင်ပရိုတွန်မကြာခဏအနုတ်လက္ခဏာဟိုက်ဒရိုဂျင်အိုင်းယွန်းများ၏ပုံစံကိုဖွဲ့စည်းကြသည်။ သူတို့တစ်တွေဟိုက်ဒရိုဂျင်ဓာတ်ငွေ့သည် .ionizer ထုတ်ကုန်နေသောအက်တမ်တစ်ဦးထံမှနောက်ထပ်အီလက်ထရွန်ကိုကိုယ်စားပြုသည်။ လွယ်ကူအလုပ်၏ကနဦးအဆင့်များတွင်အနုတ်လက္ခဏာတရားစွဲဆိုဟိုက်ဒရိုဂျင်အိုင်းယွန်းကတည်းက။ ထိုအခါသူတို့ကအရှိန်၏နောက်ဆုံးအဆင့်တွင်မတိုင်မီအီလက်ထရွန်များ၏သူတို့ကိုဆုံးရှုံးသောပါးလွှာသတ္တုပါး, ဖြတ်သန်း။

တိုး။ မြန်စေခြင်း

particle accelerator အလုပ်အဖြစ်? ထိုသူအပေါင်းတို့၏အဓိကအင်္ဂါရပ်လျှပ်စစ်လယ်ပြင်သည်။ အရိုးရှင်းဆုံးဥပမာ - လျှပ်စစ်ဘက်ထရီများ၏ဆိပ်ကမ်းအကြားတည်ရှိသောအရာနှင့်အလားတူအပြုသဘောနှင့်အပျက်သဘောဆောင်သောလျှပ်စစ်အလားအလာများအကြားယူနီဖောင်းငြိမ်လယ်။ အပျက်သဘောဆောင်သောတာဝန်ခံတင်ဆောင်လာသောဤသည်အီလက်ထရွန်လယ်အပြုသဘောအလားအလာကညွှန်ကြားသောအင်အားစုနှင့်ထိတွေ့သည်။ ဒါဟာ accelerates, ကိုယ်စိတ်နှလုံးကိုလမ်းထဲမှာရပ်မယ်လို့ဘာမှသည်, မိမိမြန်နှုန်းနှင့်အာဏာတိုးလည်းမရှိလျှင်။ သူတို့က anode ချဉ်းကပ်သကဲ့သို့ဝါယာကြိုးပေါ်တွင်သို့မဟုတ်လေထုထဲတွင်အပြုသဘောအလားအလာဆီသို့ရွေ့လျားအီလက်ထရွန်များနှင့်အက်တမ်နှင့်အတူကွဲသွားရင်စွမ်းအင်ဆုံးရှုံး, ဒါပေမဲ့သူတို့ vacuo အတွက်တည်ရှိသည်လျှင်, အရှိန်။

အဆိုပါအီလက်ထရွန်ပုံစံလုပ်ရန်ရဲ့ start နှင့်အဆုံးအနေအထားများအကြားတင်းမာမှုသူတို့ကိုစွမ်းအင်ဝယ်ယူခဲ့သည်။ 1 V ကိုတစ်အလားအလာခြားနားချက်မှတဆင့်ရွေ့လျားလာတဲ့အခါ 1 အီလက်ထရွန်-ဗို့ (eV) နှင့်ညီမျှသည်။ ဒါက 1,6 × 10 ^-19 joule မှညီမျှသည်။ တစ်ပျံခြင်ထရီလီယံဆပိုများ၏စွမ်းအင်။ kinescope အီလက်ထရွန်များတွင်ဗို့အား သာ. ကြီးမြတ်ထက် 10 ကေဗွီအရှိန်နေကြသည်။ အတော်များများက accelerators အများကြီးပိုမိုမြင့်မားစွမ်းအင်ကိုတိုင်းတာကျိကျိတက်, giga နှင့် tera-အီလက်ထရွန်-Volts ရောက်ရှိဖို့။

မျိုးစိတ်

ထိုကဲ့သို့သောအဖြစ် particle accelerator ၏အစောဆုံးအမျိုးအစားများ, အချို့သည် ဗို့အားမြှောက်ကိန်း အထိတစ်ဦးသန်း Volts ၏အလားအလာများကနေထုတ်လုပ်လိုက်တဲ့တစ်ဦးစဉ်ဆက်မပြတ်လျှပ်စစ်လယ်ကိုသုံးပြီးနှင့်မီးစက်ဗန်က de Graaff မီးစက်။ အတူထိုကဲ့သို့သောမြင့်သော voltages ကိုလွယ်ကူပါတယ်အလုပ်လုပ်ကြသည်။ တစ်ဦးကပိုပြီးလက်တွေ့ကျတဲ့အခြားရွေးချယ်စရာအနိမ့်အလားအလာထုတ်လုပ်အားနည်းလျှပ်စစ်လယ်ကွင်းများ၏ထပ်ခါတလဲလဲအရေးယူမှုဖြစ်ပါတယ်။ linear နှင့်သိသိ (အဓိကအားဖြင့် cyclotrons နှင့် synchrotrons) - ဤနိယာမခေတ်သစ် accelerators ၏နှစ်မျိုးအတွက်အသုံးပြုသည်။ အဆိုပါသိသိအကြိမ်ပေါင်းများစွာသူတို့အတော်လေးသေးငယ်တဲ့လျှပ်စစ်လယ်ကွင်းမှတဆင့်မြို့ပတ်ရထားလမ်းကြောင်းအတွက်ရွှေ့စဉ် linear particle accelerator, တိုတောင်းထဲမှာ, အရှိန်မြှင့်လယ်ကွင်း၏ sequence ကိုတဆင့်တခါသူတို့ကိုအောင်မြင်ပြီး။ အများကြီးသေးငယ်တဲ့ "ပြန်တယ်" တစ်ခုတည်းကြီးမား၏ပေါင်းစပ်အကျိုးသက်ရောက်မှုပေးဖို့အတူတကွဆက်ပြောသည်ဖြစ်ကြောင်းဒါကြောင့်နှစ်ဦးစလုံးရောဂါဖြစ်ပွားမှုမှာအမှုန်၏နောက်ဆုံးစွမ်းအင်, လုပ်ဆောင်ချက်စုစုပေါင်းလယ်ပြင်ပေါ်တွင်မူတည်သည်။

သဘာဝလမ်းအတွက်လျှပ်စစ်လယ်ကွင်း generate တစ် Linear Accelerator ၏ထပ်တလဲလဲဖွဲ့စည်းပုံဟာ AC အ, မ, DC သုံးစွဲဖို့ဖြစ်ပါတယ်။ အပြုသဘောလွန်သွားလျှင်အပြုသဘောဖြင့်တရားစွဲဆိုအမှုန်သည်အနုတ်လက္ခဏာအလားအလာမှအရှိန်အသစ်တစ်ခုတွန်းအားရနေကြသည်။ အလေ့အကျင့်မှာဗို့အားအလွန်လျင်မြန်စွာပြောင်းလဲသွားရပါမည်။ ဥပမာအားဖြင့်, အလွန်မြင့်မားမြန်နှုန်းမှာ 1 MeV ပရိုတွန်ရွေ့လျားတစ်ခုစွမ်းအင်မှာ 0.01 ms ၏ 1.4 မီတာဖြတ်သန်း, 0,46 ၏အလင်း၏အမြန်နှုန်းဖြစ်ပါတယ်။ ဒါကအနည်းငယ်မီတာရှည်လျား၏ပြန်လုပ်ဖွဲ့စည်းပုံထဲမှာ, လျှပ်စစ်လယ်ကွင်းမှာအနည်းဆုံး 100 ဦး MHz တစ်ကြိမ်နှုန်းမှာဦးတည်ချက်ပြောင်းလဲပစ်ရမည်ဟုဆိုလိုသည်။ linear နှင့်သိသိ accelerators မှုန်များသောအားဖြင့်ခရိုဝေ့ဖ်မှရေဒီယိုလှိုင်းတံပိုး၏အကွာအဝေးခုနှစ်တွင် t ကို။ အီး, 3000 100 MHz ကနေပြောင်းလျှပ်စစ်လယ်ကိုကြိမ်နှုန်းနှင့်သူတို့ကိုလူစုခွဲ။

အဆိုပါလျှပ်စစ်သံလိုက်လှိုင်းအချင်းချင်းညာဘက်ထောင့်မှာ oscillating လှိုလျှပ်စစ်နှင့်သံလိုက်စက်ကွင်းတစ်ခုပေါင်းစပ်ဖြစ်ပါတယ်။ သော့ကိုအမှတ်အမှုန်များ၏ရောက်ရှိမှာလျှပ်စစ်လယ်အရှိန်အားနည်းချက်ကိုနှင့်အညီညွှန်ကြားကြောင်းဒါ accelerator လှိုင်းချိန်ညှိရန်ဖြစ်ပါသည်။ တံခါးပိတ်အာကာသအတွင်းဆန့်ကျင်ဘက်လမ်းညွန်အတွက်ခရီးသွားလှိုင်းတံပိုး၏ပေါင်းစပ်ခြင်း, ပိုက်ကိုယ်တွင်းကလီစာတွေကိုအတွက်အသံလှိုင်း - ဤတစ်ရပ်လှိုင်း အသုံးပြု. လုပ်ဆောင်နိုင်တယ်။ အဘယ်သူ၏အလျင်အလင်း၏အမြန်နှုန်း, နယ်လှည့်လှိုင်းချဉ်းကပ်လျှင်မြန်စွာရွေ့လျားအီလက်ထရွန်တစ်ခုကအခြားရွေးချယ်စရာဂျ။

autophasing

တစ်ခုပြောင်းလျှပ်စစ်လယ်ပြင်၌အရှိန်၏အရေးပါသောအကျိုးသက်ရောက်မှုကို "အဆင့်တည်ငြိမ်ရေး" ဖြစ်ပါတယ်။ တဦးတည်းလှိုသံသရာ Alternative လယ်ကိုပြန်သုညမှအမြင့်ဆုံးတန်ဖိုးကိုထံမှသုညဖြတ်သန်းအတွက်ကြောင့်နိမ့်ဆုံးမှလျော့နည်းစေခြင်းနှင့်သုညအထိမြင့်တက်။ ထို့ကြောင့်ကအရှိန်များအတွက်လိုအပ်သောတန်ဖိုးမှတဆင့်နှစ်ကြိမ်ဖြတ်သန်းပါတယ်။ အဘယ်သူ၏အလျင်တိုးမြှင့်တစ်မှုန်အစောပိုင်းလွန်းလာလျှင်, လုံလောက်သောအစွမ်းသတ္တိ၏လယ်အလုပ်လုပ်မည်မဟုတ်ပေ, ထိုတွန်းအားပေးအားနည်းနေကြလိမ့်မည်။ ဒါကြောင့်လာမယ့်ဧရိယာကို, စမ်းသပ်မှုနှောင်းပိုင်းကနှင့်ပိုပြီးအကျိုးသက်ရောက်မှုကိုရောက်ရှိတဲ့အခါမှာ။ Self-တိမ်မြုပ်ဖြစ်ပေါ်ရလဒ်အဖြစ်သည်, အမှုန်ဟာအရှိန်မြှင့်ဒေသတွင်း၌တစ်ဦးချင်းစီကိုလယ်နှင့်အတူအဆင့်ဖြစ်လိမ့်မည်။ နောက်ထပ်အကျိုးသက်ရောက်မှုဟာတစ်သွေးခဲထက်စဉ်ဆက်မပြတ်စီးဖွဲ့စည်းရန်အချိန်၌သူတို့အုပ်စုဖွဲ့ဖြစ်ပါတယ်။

လေဆာရောင်ခြည်၏ညှနျကွား

သူတို့လှုပ်ရှားမှုများ၏ဦးတည်ချက်ပြောင်းလဲနိုင်သည်အဖြစ်ဘယ်လိုအကျင့်ကို၎င်းအမှုန် accelerator, ပြဇာတ်နှင့်သံလိုက်နယ်ပယ်များတွင်အရေးပါသောအခန်းကဏ္ဍ။ ဒါကသူတို့တစ်တွေမြို့ပတ်ရထားလမ်းကြောင်းအတွက်လေဆာရောင်ခြည်၏ "ကွေး" အတှကျအသုံးပွုနိုငျကွောငျးကိုဆိုလိုတယ်, ဒါကြောင့်သူတို့ထပ်တလဲလဲတူညီသောအရှိန်မြှင်အပိုင်းရှောက်သွား။ အဆိုပါတစ်သားတည်းဖြစ်တည်ခြင်းသံလိုက်စက်ကွင်း၏ညှနျကွားဖို့ညာဘက်ထောင့်မှာပြောင်းရွှေ့တစ်ဦးတရားစွဲဆိုမှုန်အပေါ်အရိုးရှင်းဆုံးအမှု, သူ့ရဲ့လှုပ်ရှားမှု၏နှစ်ဦးစလုံးမှ perpendicular တစ်အင်အားသုံးအားနည်းချက်ကို၌၎င်း, လယ်ပြင်။ ဒါကြောင့်အရေးယူမှု၎င်း၏လယ်ပြင်လာသို့မဟုတ်အခြားအင်အားပေါ်မှာဆောင်ရွက်ရန်စတင်သည်အထိဤလေဆာရောင်ခြည်ကိုလယ်မှ perpendicular တစ်ဦးမြို့ပတ်ရထားလမ်းကြောင်းအတွက်ရွှေ့ဖို့ကိုဖြစ်ပေါ်စေသည်။ ဒီအကြိုးသကျရောထိုကဲ့သို့သော synchrotron နှင့် cyclotron အဖြစ်သိသိ accelerators အတွက်အသုံးပြုသည်။ တစ်ဦး cyclotron မှာစဉ်ဆက်မပြတ်လယ်ပြင်ကြီးတစ်ခုသံလိုက်ကထုတ်လုပ်တာဖြစ်ပါတယ်။ တစ်ဦးချင်းစီတော်လှန်ရေးနှင့်အတူအရှိန်အပြင်ပန်းလိမ်ရွေ့လျားသူတို့ရဲ့စွမ်းအင်ကိုတိုးမှုန်။ အဆိုပါ synchrotron ခဲနေတဲ့စဉ်ဆက်မပြတ်အချင်းဝက်နှင့်အတူလက်စွပ်တစ်ဝှမ်းရွှေ့, နှင့်အမှုန်အဖြစ်လက်စွပ်တိုးပတ်လည်ရှိလျှပ်စစ်သံလိုက်အားဖြင့်ထုတ်ပေးလယ်ပြင်အရှိန်နေကြသည်။ လေဆာရောင်ခြည် therebetween ရှောက်သွားနိုင်အောင် "ကွေး" ပေးအဆိုပါသံလိုက်တစ်ခုမြင်းခွာပုံသဏ္ဍာန်ထဲမှာကွေးမြောက်ဘက်နှင့်တောင်ဘက်ထမ်းဘိုးနှင့်အတူ dipoles, ကိုကိုယ်စားပြုသည်။

လျှပ်စစ်သံလိုက်၏ဒုတိယအရေးကြီးသော function ကိုသူတို့တတ်နိုင်သမျှဒါကျဉ်းမြောင်းခြင်းနှင့်ပြင်းထန်သောဖြစ်ကြောင်းထို့ကြောင့်ထုပ်အာရုံစိုက်ဖို့ပါပဲ။ လေးယောက်ထမ်းဘိုး (နှစ်ခုမြောက်ပိုင်းနှင့်တောင်ပိုင်းနှစ်ခု) နဲ့တစ်ဦးချင်းစီကတခြားဆန့်ကျင်ဘက်တည်ရှိသည် - တစ်အာရုံစိုက်သံလိုက်၏အရိုးရှင်းဆုံးပုံစံ။ သူတို့သည်တလမ်းတည်းအတွက်ဗဟိုမှအမှုန်တွန်းပေမယ့်သူတို့ကို perpendicular အတွက်ဖြန့်ဝေခံရဖို့ခွင့်ပြုပါ။ Quadrupole သံလိုက်သူ့ကိုဒေါင်လိုက်အာရုံထဲကကိုသွားခွင့်ပြု, အလျားလိုက်လေဆာရောင်ခြည်ကိုအာရုံစူးစိုက်။ ဒီလိုလုပ်ဖို့သူတို့အားလုံးအတွက်အသုံးပြုရမည်ဖြစ်သည်။ အာရုံစူးစိုက်တစ်ဦးထက်ပိုတိကျမှန်ကန်ဘို့လည်းထမ်းဘိုးကို (6 နှင့် 8) ၏ကြီးမားသောအရေအတွက်ကပိုမိုခေတ်မီသံလိုက်အသုံးပြုကြသည်။

သူတို့ကိုတိုး directing, အမှုန်တိုး၏စွမ်းအင်သည်သံလိုက်စက်ကွင်း၏ခွန်အားကတည်းက။ ဒါဟာတူညီတဲ့လမ်းကြောင်းပေါ်တွင်ရောင်ခြည်စောင့်ရှောက်။ အဆိုပါထောပတ်လက်စွပ်သို့မိတ်ဆက်သည်ကဆုတ်ခွာနှင့်စမ်းသပ်ချက်တွင်အသုံးပြုနိုင်ပါတယ်ရှေ့တော်၌တပ်မက်လိုချင်သောစွမ်းအင်မှအရှိန်သည်။ ပြန်လည်ရုပ်သိမ်းခြင်းဟာ synchrotron လက်စွပ်ကနေအမှုန်တွန်းအားပေးရန် activated ထားတဲ့ electromagnetic ခြင်းဖြင့်အောင်မြင်သည်။

ထိခိုက်ခြင်း

, ဆေးဝါးနှင့်စက်မှုလုပ်ငန်းများတွင်အသုံးပြု particle accelerator တရားစွဲဆိုအဓိကအားဖြင့်ရည်ရွယ်ချက်, ဥပမာ, irradiation သို့မဟုတ်အိုင်းယွန်း implantation များအတွက်ရောင်ခြည်ထုတ်လုပ်ရန်။ ဤအမှုန်တစ်ချိန်ကအသုံးပြုခဲ့တဲ့ဆိုလိုသည်။ အလားတူနှစ်ပေါင်းများစွာအခြေခံသုတေသနများတွင်အသုံးပြု accelerators ၏စစ်မှန်သောဖြစ်ခဲ့သည်။ ဒါပေမယ့်ကွင်းနှစ်ခုထုပ်ဆန့်ကျင်ဘက်လမ်းညွန်ထဲမှာပျံ့နှံ့နေတဲ့ထားတဲ့အတွက် 1970 ခုနှစ်တွင်ဖွံ့ဖြိုးပြီးနှင့်ဆားကစ်ပတ်ပတ်လည်ကွဲသွားရင်ခဲ့ကြသည်။ ထိုကဲ့သို့သောစနစ်များ၏အဓိကအားသာချက်မှုန်တစ်တိုကျရိုကျတိုက်မှုစွမ်းအင်အတွက်သူတို့ကိုအကြားအပြန်အလှန်စွမ်းအင်ကိုတိုက်ရိုက်သွားသောကြောင့်ဖြစ်သည်။ ဒါကရောင်ခြည်အရှိန်အဟုန်၏ထိန်းသိမ်းစောင့်ရှောက်ရေး၏နိယာမနှင့်အညီ, စွမ်းအင်အများစုကိုရွေ့လျားမှုအတွက်ပစ်မှတ်ပစ္စည်းများ၏လျှော့ချရေးသွားရာအမှု၌, တစ်ဦးစာရေးကိရိယာရုပ်ပုံများနှင့်အတူတိုက်မိသောအခါအဖြစ်ပျက်နှင့်အတူခြားနားနေသည်။

တိုက်မိထုပ်နှင့်အတူအချို့သောစက်ဆန့်ကျင်ဘက်လမ်းညွန်အတွက်ဖြန့်ဝေထားတဲ့အတွက်နှစ်ခုသို့မဟုတ်နှစ်ခုထက်ပိုသောအရပ်တွင်ထှေးသောနှစ်ကွင်း, တူညီတဲ့အမျိုးအစားများ၏အမှုန်တွေနဲ့ဆောက်လုပ်ထားကြသည်။ ပိုများသောဘုံ Collider ကအမှုန်-antiparticle ။ Antiparticle ဆက်စပ်သောအမှုန်၏ဆန့်ကျင်ဘက်တာဝန်ခံရှိပါတယ်။ ဥပမာ, positron, အပြုသဘောတရားစွဲဆိုနှင့်အီလက်ထရွန်နေသည် - အနုတ်လက္ခဏာ။ ဒါဟာအီလက်ထရွန် accelerates သောလယ်, အ positron တူညီတဲ့ဦးတည်ချက်အတွက်ရွေ့လျားဆင်းနှေးကွေးဆိုလိုသည်။ ဆန့်ကျင်ဘက်ဦးတည်ချက်အတွက်အဆုံးစွန်သောရွေ့လျားလျှင်မူကား, ကအရှိန်မြှင့်မည်ဖြစ်သည်။ လက်ျာဘက် - အလားတူပင်တစ်ခုအီလက်ထရွန်လက်ဝဲဖို့သံလိုက်စက်ကွင်းအလိုတော်ကွေး, နှင့် positron မှတဆင့်ရွေ့လျား။ အဆိုပါ positron ရှေ့ဆက်ရွေ့လျားနေသည်လျှင်မူကား, ထို့နောက်မိမိအလမ်းကြောင်းကိုညာဘက်သွေဖည်ဆက်လက်ပေမယ့်အီလက်ထရွန်၏ကဲ့သို့တူညီသော curve ပေါ်မှာပါလိမ့်မယ်။ သို့သော်ဒီအမှုန်ဟာ synchrotron အတူတူသံလိုက်၏လက်စွပ်မှတဆင့်ရွှေ့နှင့်ဆန့်ကျင်ဘက်လမ်းညွန်၌တူညီသောလျှပ်စစ်လယ်ကွင်းများကအရှိန်နိုင်သည်ကိုဆိုလိုသည်။ ဒီနိယာမတွင် t ကို, ထုပ်တိုက်မိအများအပြားအစွမ်းထက် Collider ဖန်တီးခဲ့သည်။ ရန်။ အဆိုပါတစ်ဦးတည်းသာလက်စွပ် accelerator လိုအပ်သည်။

အဆိုပါ synchrotron အတွက် Beam ကိုစဉ်ဆက်မပြတ်ရွေ့လျားခြင်းနှင့်သို့ပေါင်းစည်းခြင်းမရှိပါ "ရုံ။ " သူတို့ကအရှည်နှင့်အချင်းအတွက်မီလီမီတာတစ်ဒသမအတွက်အများအပြားစင်တီမီတာဖြစ်နှင့် ^{12 အောက်တိုဘာလမှုန်ပါဝင်နိုင်ပါတယ်။} ဤသည်အနိမ့်သိပ်သည်းဆ, ထိုကဲ့သို့သောပစ္စည်း၏အရွယ်အစားနှင့် ပတ်သက်. ^{အောက်တိုဘာ 23} အက်တမ်များပါဝင်သည်။ အကြောင်းမူကား, တစ်ဦးတိုက်မိထုပ်ဆုံမှတ်သည့်အခါထိုကွောငျ့, ထိုအမှုန်တစ်ဦးချင်းစီကတခြားတွေနဲ့တုံ့ပြန်မည်ကိုသာသေးငယ်တဲ့ဖြစ်နိုင်ခြေရှိပါတယ်။ လက်တွေ့တွင်သွေးခဲလက်စွပ်တစ်ဝှမ်းရွှေ့ပြီးထပ်မံဖြည့်ဆည်းဖို့ဆက်လက်။ တရားစွဲဆိုအမှုန် (10 ^-11 မီလီမီတာ Hg ။ V. ) ၏ accelerator အတွက်မြင့်မားသောလေဟာနယ်အဆိုပါအမှုန်လေကြောင်းမော်လီကျူးတွေနဲ့ဝင်တိုက်ခြင်းမရှိဘဲအများအပြားနာရီဖြန့်ဝေနိုင်သည်ကိုနိုင်ရန်အတွက်လိုအပ်သည်။ ထုပ်အမှန်တကယ်နာရီပေါင်းများစွာအဘို့အမြို့သားသိမ်းဆည်းထားသောကြောင့်, ဒါကြောင့်လက်စွပ်ကိုလည်းတဖြည်းဖြည်းတိုးပွားလာဟုခေါ်သည်။

မှတ်ပုံတင်

အများစုအတွက်တရားစွဲဆို particle accelerator မှတ်ပုံတင်ရန်နိုင်မှုန်ဆန့်ကျင်ဘက်ဦးတည်ရွေ့လျား, ပစ်မှတ်သို့မဟုတ်အခြားရောင်ခြည်ထိမှန်တဲ့အခါမှာတွေ့ရှိနိုင်ပါသည်။ တစ်ဦးရုပ်မြင်သံကြားရုပ်ပုံပြွန်ထဲမှာ, သေနတ်ကနေအီလက်ထရွန်အတွင်းမျက်နှာပြင်ပေါ်တွင်ဖော့စဖရပ်မျက်နှာပြင်ဒဏ်ခတ်ခြင်းနှင့်ဖြင့်ကူးစက်ပုံရိပ်ကို recreates ရာအလင်း, ထုတ်လွှတ်ပါတယ်။ accelerators ထိုသို့သောအထူးပြု detectors အအရပ်ရပ်သို့ကွဲပြားလျက်အမှုန်တုံ့ပြန်, ဒါပေမဲ့သူတို့များသောအားဖြင့်ကွန်ပျူတာဒေတာသို့ကူးပြောင်းနှင့်ကွန်ပျူတာပရိုဂရမ်များသုံးပြီးဆန်းစစ်နိုင်လျှပ်စစ်အချက်ပြကိုဖန်တီးရန်ဒီဇိုင်းရေးဆွဲနေကြပါတယ်။ သာဒြပ်စင်အက်တမ်၏သည် .ionizer သို့မဟုတ်စိတ်လှုပ်ရှားခြင်းဖြင့်ဥပမာအားဖြင့်ပစ္စည်းဖြတ်သန်းလျှပ်စစ်အချက်ပြထုတ်လုပ်ရန်နှင့်တိုက်ရိုက်တွေ့ရှိနိုင်ပါတယ်ပညတ်တော်မူ၏။ ထိုကဲ့သို့သောနျူထရွန်သို့မဟုတ်ဖိုတွန်အဖြစ်ကြားနေအမှုန်သူတို့ရွေ့လျားမှုအတွက်ဖြစ်ကြောင်းတရားစွဲဆိုအမှုန်များ၏အမူအကျင့်ကတဆင့်သွယ်ဝိုက်တွေ့ရှိနိုင်ပါတယ်။

အများအပြားအထူးပြု detectors အရှိပါသည်။ ထိုကဲ့သို့သောစွမ်းအင်အပုဒ်သို့မဟုတ်အလျင်တိုင်းတာခြင်းမှတ်တမ်းတင်ဥပမာတစ်ခု Geiger တန်ပြန်တစ်မှုန်အရေအတွက်နှင့်အခြားအသုံးပြုမှု, အဖြစ်သူတို့ထဲကတချို့က။ အရွယ်အစားနှင့်နည်းပညာခေတ်သစ် detectors အ, စွဲချက်တင်မှုန်ကထုတ်လုပ်သည် .ionizer ပုဒ် detect ထားတဲ့ဝါယာကြိုးများနှင့်အတူကြီးမားတဲ့ဓာတ်ငွေ့ဖြည့်အခန်းများမှသေးငယ်တဲ့တာဝန်ခံ coupled device များအနေဖြင့်အမျိုးမျိုးကွဲပြားနိုင်သည်။

ပုံပြင်

အဓိကအားဖြင့်အနုမြူဗုံးအရေးပါနှင့်မူလတန်းအမှုန်များ၏ဂုဏ်သတ္တိများ၏လေ့လာမှုများအဘို့အဖွံ့ဖြိုးပြီးတရားစွဲဆို particle accelerator ။ ဗြိတိသျှရူပဗေဒပညာရှင်၏အဖွင့်ကတည်းက Ernest Rutherford 1919 ထဲမှာ, နိုက်ထရိုဂျင်နျူကလိယနှင့်တစ်ဦး alpha အမှုန်များ၏တုံ့ပြန်မှု, 1932 မှနျူကလီယားရူပဗေဒ၏လယ်ပြင်တွင်အပေါငျးတို့သသုတေသနကသဘာဝရေဒီယိုသတ္တိကြွဒြပ်စင်များ၏ပျက်စီးယိုယွင်းနေဖြင့်ဖြန့်ချိဟီလီယမ်အရေးပါအတူထွက်သယ်ဆောင်ခဲ့ကြသည်။ သဘာဝ alpha-မှုန် 8 MeV တစ် kinetic စွမ်းအင်များရှိသော်လည်း, ရပ်သဖော့ဒသူတို့သူတွေဟာမိုးသည်းထန်စွာအရေးပါ၏ယိုယွင်းစောင့်ကြည့်ဘို့ကိုတောင်ပိုမိုမြင့်မားတန်ဖိုးများအရှိန်ရမည်ဖြစ်သည်ဟုယုံကြည်သည်။ ထိုအချိန်ကကခက်ခဲသလိုပဲ။ သို့သော်အားဖြင့် 1928 ခုနှစ်တွင်ရာ၌တွက်ချက်မှု Georgiem Gamovym (Göttingen, ဂျာမနီတက္ကသိုလ်), အအိုင်းယွန်းအများကြီးနိမ့်စွမ်းအင်မှာအသုံးပွုနိုငျကွောငျးဖျောပွခဲ့, ဤနျူကလီးယားသုတေသနများအတွက်လုံလောက်သောတစ်ဦးရောင်ခြည်ကိုထောက်ပံ့ပေးမယ့်စက်ရုံတည်ဆောက်ရန်ကြိုးစားမှုနှိုးဆွပေးခဲ့သည်။

ဤကာလ၏အခြားဖြစ်ရပ်များအတွက်တရားစွဲဆို particle accelerator ယနေ့တိုင်အောင်တည်ဆောက်ထားကြသည်သောအခြေခံမူသရုပ်ပြခဲ့သည်။ သူတွေဟာအရှိန်အိုင်းယွန်းနှင့်အတူပထမဦးဆုံးအောင်မြင်သောစမ်းသပ်ချက်ကင်းဘရစ်တက္ကသိုလ်က 1932 ခုနှစ်တွင် Cockroft နှင့်အဝေါ်လ်တန်ကျင်းပခဲ့ကြသည်။ တစ်ဗို့အားမြှောက်ကိန်းအသုံးပြုခြင်းအားဖြင့်ပရိုတွန် 710 keV မှအရှိန်နှင့်အဆုံးစွန်သောနှစ်ခု alpha မှုန်ဖွဲ့စည်းရန်လီသီယမ်နှင့်အတူတုံ့ပြန်ကြောင်းပြသလျက်ရှိသည်။ 1931 အသုံးပြုပုံနယူးဂျာစီပြည်နယ် Princeton University ကရောဘတ်ဗန်က de Graaff electrostatic ခါးပတ်ကိုပထမဦးဆုံး high-အလားအလာမီးစက်တည်ဆောက်ခဲ့သည်။ ဗို့အားမြှောက်ကိန်း Cockcroft-ဝေါ်လ်တန်မီးစက်နှင့်ဗန်က de Graaff မီးစက်နေဆဲ accelerators များအတွက်စွမ်းအင်ရင်းမြစ်များအဖြစ်အသုံးပြုပါသည်။

linear အချက်မှာ accelerator ၏နိယာမ Aachen, ဂျာမနီအတွက် 1928. အဆိုပါရိုင်း-Westphalian နည်းပညာတက္ကသိုလ်အတွက် Rolf Widerøeသရုပ်ပြခဲ့သည်, သူကသူတို့ကိုပြောပြရန်နှစ်ခုအကြိမ်ပိုလျှံအတွက်စွမ်းအင်ဖို့ဆိုဒီယမ်နဲ့ပိုတက်စီယမ်အိုင်းယွန်းအရှိန်အဟုန်မြှင့်ဖို့မြင့်မားသော AC အဗို့အားကိုအသုံးပြုခဲ့သည်။ 1931 ခုနှစ်တွင်အမေရိကန်ပြည်ထောင်စု Ernest Lourens နှင့်သူ၏လက်ထောက်ကယ်လီဖိုးနီးယားဘာကလေတက္ကသိုလ်ဒါဝိဒ် Sloan အတွက် သာ. ကြီးမြတ်ထက် 1.2 MeV energies ဖို့ပြဒါးအိုင်းယွန်းအရှိန်အဟုန်မြှင့်ဖို့က high-အကြိမ်ရေလယ်ကွင်းကိုအသုံးပြုခဲ့သည်။ ဤလုပ်ငန်းမိုးသည်းထန်စွာတရားစွဲဆိုမှုန်Wideröe၏ accelerator ပြည့်စုံသော်လည်း, အိုင်းထုပ်နျူကလီးယားသုတေသနလုပ်ငန်းအတွက်အသုံးဝင်သောမဟုတ်ဖြစ်ပါတယ်။

သံလိုက်ပဲ့တင်ရိုက်ခတ်မှု accelerator သို့မဟုတ် cyclotron, လောရင့်Wideröeတပ်ဆင်တဲ့ပြုပြင်မွမ်းမံအဖြစ်ပဋိသန္ဓေယူခဲ့ပါတယ်။ ကျောင်းသားလောရင့် Livingston 80 keV တစ်ခုစွမ်းအင်နှင့်အတူအိုင်းယွန်းအောင်, 1931 အတွက် cyclotron ၏နိယာမသရုပ်ပြခဲ့သည်။ 1932 ခုနှစ်တွင်လောရင့်ခြင်းနှင့် Livingston ထက်ပိုမို 1 MeV မှတက်ပရိုတွန်၏အရှိန်ကြေညာခဲ့သည်။ အကြောင်းကို 4 MeV - နောက်ပိုင်း 1930 ခုနှစ်, စွမ်းအင် cyclotrons အကြောင်းကို 25 MeV, နှင့်ဗန်က de Graaff ရောက်ရှိခဲ့သည်။ အီလီနွိုက်တက္ကသိုလ်မှတည်ဆောက်သံလိုက်ဖွဲ့စည်းပုံ, ပထမဦးဆုံး betatron, သံလိုက်သော induction အီလက်ထရွန် accelerator မှဂြိုဟ်တုပတ်လမ်း၏သတိထားတွက်ချက်မှု၏ရလဒ်များကိုလျှောက်ထား 1940 ခုနှစ်, Donald Kerst ။

ခေတ်သစ်ရူပဗေဒ: particle accelerator

ဒုတိယကမ္ဘာစစ်ပြီးနောက်မြင့်မားသောစွမ်းအင်မှအမှုန်အရှိန်မြှင့်ရဲ့သိပ္ပံလျင်မြန်စွာတိုးတက်မှုရှိခဲ့သည်။ ဒါဟာဘာကလေနှင့်မော်စကိုတွင်ဗလာဒီမာ Veksler မှာ Edwin McMillan စတင်ခဲ့သည်။ 1945 ခုနှစ်တွင်သူတို့လွတ်လပ်စွာတစ်ဦးချင်းစီကတခြားကနေနှစ်ဦးစလုံးများမှာအဆင့်တည်ငြိမ်မှု၏နိယာမဖော်ပြထားပါပြီ။ ဤအယူအဆဟာပရိုတွန်စွမ်းအင်အပေါ်ကန့်သတ်ဖယ်ရှားခြင်းနှင့်အီလက်ထရွန်တစ်ခုသံလိုက်ပဲ့တင်ရိုက်ခတ်မှု accelerators (synchrotrons) ဖန်တီးကူညီပေးခဲ့သတဲ့မြို့ပတ်ရထား accelerator အတွက်အမှုန်များ၏တည်ငြိမ်ပတ်လမ်းကိုဆက်လက်ထိန်းသိမ်းထားဖို့တစ်နည်းလမ်းများပေးထားပါတယ်။ Autophasing, အဆင့်တည်ငြိမ်မှု၏နိယာမများအကောင်အထည်ဖော်မှုကယ်လီဖိုးနီးယားတက္ကသိုလ်မှသေးငယ်တဲ့ synchrocyclotron နှင့်အင်္ဂလန်အတွက် synchrotron ၏ဆောက်လုပ်ရေးပြီးနောက်အတည်ပြုခဲ့သည်ခဲ့သည်။ အဲဒီနောက်မကြာခင်, ပထမဦးဆုံးပရိုတွန် linear အချက်မှာ accelerator ဖန်တီးခဲ့တာဖြစ်ပါတယ်။ ဤသည်မှာနိယာမ ထိုအချိန်မှစ. built အားလုံးအဓိကပရိုတွန် synchrotrons အတွက်အသုံးပြုသည်။

1947 ခုနှစ်တွင်ဝီလျံ Hansen, ကယ်လီဖိုးနီးယားရှိစတန်းဖို့ဒ်တက္ကသိုလ်မှ, ဒုတိယကမ္ဘာစစ်ကာလအတွင်းရေဒါများအတွက်ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်လာခဲ့တာပါထားတဲ့မိုက်ခရိုဝေ့နည်းပညာကိုအသုံးပြုထားသည့်နယ်လှည့်လှိုင်းမှာပထမဦးဆုံးအီလက်ထရွန် Linear Accelerator တည်ဆောက်ခဲ့သည်။

လေ့လာမှုမှာတိုးတက်မှုကိုအစဉ်အဆက်ပိုကြီး accelerators ၏ဆောက်လုပ်ရေးမှဦးဆောင်သောပရိုတွန်စွမ်းအင်, တိုးမြှင့်ခြင်းဖြင့်ဖြစ်နိုင်သမျှဖန်ဆင်းခဲ့သည်။ ဤသည်လမ်းကြောင်းသစ်ကြီးမားသောသံလိုက်လက်စွပ်ရပ်တန့်ခဲ့ပြီးမြင့်မားသောကုန်ထုတ်လုပ်မှုကုန်ကျစရိတ်များဖြစ်ပါတယ်။ အကြီးဆုံးန်းကျင် 40,000 တန်ချိန်အလေးချိန်။ စက်ရဲ့အရွယ်အစားကြီးထွားခြင်းမရှိဘဲစွမ်းအင်တိုးပွားလာဘို့နည်းလမ်းများနှင့် ပတ်သက်. 1952 ခုနှစ်တွင်ပြသခဲ့ကြသည်အာရုံစိုက်ပြောင်းတဲ့ technique ကို (တစ်ခါတစ်ရံအာရုံစူးစိုက်ခိုင်ခံ့ခေါ်) Livingstone, Courant နှင့် Snyder godu ။ ဒီနိယာမအလုပ်လုပ် Synchrotrons ရှေ့တော်၌, ထက်အဆ 100 ပိုမိုသေးငယ်တဲ့သံလိုက်ကိုအသုံးပြုပါ။ ထိုသို့သောအာရုံစူးစိုက်အားလုံးခေတ်သစ် synchrotrons အတွက်အသုံးပြုသည်။

1956 ခုနှစ်တွင် Kerst အမှုန်များ၏နှစ်စုံပတ်လမ်းထှေးသောရက်နေ့တွင်ထိန်းသိမ်းထားလျှင်, သင်ကွဲသွားရင်သူတို့ကိုကြည့်ရှုနိုင်ပါသည်သဘောပေါက်လာတယ်။ ဒီအယူအဆများ၏လျှောက်လွှာကိုစုစည်းနေခြင်းတဖြည်းဖြည်းတိုးပွားလာကိုခေါ်သံသရာထဲမှာထုပ်အရှိန်လိုအပ်သည်။ ဒီနည်းပညာအပြန်အလှန်အမှုန်တစ်ခုအများဆုံးစွမ်းအင်အောင်မြင်ခဲ့ပါသည်။