Научные открытия России
Государственный реестр открытий СССР
 


ФИЗИКА, РАДИОАКТИВНОСТЬ
Научные открытия в области ускорения частиц.



Научное открытие "Явление фокусировки пучка заряженных частиц в однородном вдоль оси пучка переменном электрическом поле".

Формула открытия: "Установлено неизвестное ранее явление фокусировки пучка заряженных частиц в однородном вдоль оси пучка переменном электрическом поле, заключающееся в том, что в ноле с поперечной квадрупольной симметрией, однородном вдоль оси пучка, возникает поперечная фокусировка пучка, обусловленная тем, что вблизи оси симметрии поля попеременно создаются для каждой частицы пространственные области локальной устойчивости и неустойчивости".
Авторы: В. В. Владимирский, И. М. Капчинский, В. А. Тепляков.
Номер и дата приоритета: № 350 от 25 октября 1968 г. в части теоретического обоснования возможности фокусировки заряженных частиц в однородном вдоль оси пучка переменном электрическом поле и 25 марта 1969 г. в части экспериментального обнаружения явления.


Описание открытия.
Коллектив Российских ученых – В. В. Владимирский, И. М. Капчинский (Институт теоретической и экспериментальной физики ИТЭФ) и В.А.Тепляков (Институт физики высоких энергий ИФВЭ) – сделал открытие нового физического явления в области ускорения частиц. Им удалось установить, что при наличии переменного электрического ноля квадрупольный фокусирующий эффект возникает в условиях, когда поле обладает пространственно однородной структурой вдоль продольной оси пучка. Механизм явления заключается в том, что в поле, переменном во времени, заряженные частицы при своем движении вдоль продольной оси симметрии периодически попадают в пространственные области сил с переменным направлением.

Научное и практическое значение открытия заключается в том, что использование однородного вдоль оси пучка квадрупольного электрического поля обеспечило создание нового поколения линейных ускорителей ионов с уникальными свойствами. Возможность использования данного открытия в линейных ускорителях ионов определена тем, что на высокочастотное фокусирующее поле может быть наложена продольная ускоряющая компонента за счет относительно неглубокого периодического изменения потенциала вдоль продольной оси симметрии. При этом оказывается возможным снижение на порядок и более энергии инжекции, достигается практически полный захват частиц в режим ускорения, обеспечивается высокое значение предельного тока пучка.

Появились перспективные пути создания малогабаритных инжекторов для протонных синхротронов; высокопоточных нейтронных генераторов для радиационного материаловедения, связанного с проблемами термоядерных реакторов; ускорителей интенсивных пучков для электроядерного метода наработки атомного горючего; линейных ускорителей тяжелых ионов для экспериментальных установок ядерной физики и линейных ускорителей сверхтяжелых малозарядных ионов для инерциального термоядерного синтеза.

На принципе ВЧК-фокусировки в ИФВЭ уже создан линейный ускоритель протонов на энергию 30 МэВ УРАЛ-30, являющийся инжектором в бустер основного ускорителя У-70. Открытие, сделанное Российскими учеными, внедряется также и во многих лабораториях мира.




Главная
КОСМОС
ЗЕМЛЯ
ЧЕЛОВЕК, БИОЛОГИЯ
ФИЗИКА, РАДИОАКТИВНОСТЬ
ХИМИЯ, МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ
МЕХАНИКА, АВТОМАТИКА, ЭЛЕКТРОНИКА
МИРОЗДАНИЕ
Сайт создан в системе uCoz