| |||
| ФИЗИКА, РАДИОАКТИВНОСТЬ Научные открытия в области ускорения частиц. Научное открытие "Образование релятивистского стабилизированного электронного пучка". Формула открытия: "Теоретически установлено неизвестное, ранее явление образования устойчивого кольца релятивистских электронов с собственным электромагнитным полем, превосходящим внешнее во много раз, обусловленное электромагнитным излучением электронов в поле ионов, частично компенсирующих заряд электронов". Автор: Г. И. Будкер. Номер и дата приоритета: № 82 от мая 1952 г. Описание открытия. Академик Г. И. Будкер открыл явление образования релятивистского стабилизированного электронного пучка. Он установил, что под действием электромагнитного излучения, возникающего в результате колебания электронов, пучок сжимается в поперечном направлении в тонкий устойчивый шнур с большими собственными полями. Это открытие позволяет получать устойчивую релятивистскую плазму типа интенсивного электронного пучка с ионами и объясняет условия ее образования. При этом оказывается, что заряженные частицы удерживаются в пучке почти исключительно его собственным электромагнитным полем, масса которого сравнима с массой частиц пучка. Значения собственных магнитного и электрического полей электронного кольца могут на несколько порядков превосходить значения полей, достижимые с помощью обычных электротехнических средств, в то время как масса кольца исчезающе мала по сравнению с массой обычных проводников. Поэтому электронные кольца могут быть использованы для ускорения, удержания и фокусировки заряженных частиц в ускорителях. На основе этого открытия был сделан ряд важных изобретений, связанных с созданием генераторов мощных электронных пучков. В Институте ядерной физики Сибирского отделения АН СССР в Новосибирске сумели организовать "артиллерийскую дуэль" двух ускорителей - столкновение встречных пучков частиц, при котором два сравнительно малых ускорителя дают столь же сильные по энергии, переходящей во внутренние превращения, столкновения, как один гигантский ускоритель. Скопленные в накопителе электронные сгустки "впрыскивают" в установку маленьким синхротроном. Два кольца электронов стремительно вращаются навстречу друг другу - встречные пучки сталкиваются с энергией, равнозначной 70 млрд. эВ. Результаты опыта регистрируются искровой камерой, позволяющей наблюдать следы частиц. В другой, еще более удивительной установке одно из колец формируется из античастиц. Электронный пучок из синхротрона направляют в конвертер, производящий антиэлектроны - позитроны. Процесс пока не очень рентабелен: на один позитрон приходится расходовать 10 тыс. электронов высокой энергии, но даже при этом в накопителе образуется позитронное кольцо приемлемой плотности. После преодоления ряда трудностей удалось совместить позитронное кольцо с кольцом встречных электронов. Так возникла более мощная установка со встречными электронно-позитронными пучками, где происходят столкновения, для которых понадобился бы обычный ускоритель с энергией в 2 тыс. млрд. эВ. Установка позволит ученым продолжать углубляться в микромир, получать такие частицы, как мю-, пи- и ка-мезоны, и исследовать их взаимодействия. Главная КОСМОС ЗЕМЛЯ ЧЕЛОВЕК, БИОЛОГИЯ ФИЗИКА, РАДИОАКТИВНОСТЬ ХИМИЯ, МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ МЕХАНИКА, АВТОМАТИКА, ЭЛЕКТРОНИКА МАТЕМАТИКА |