Kerst, Donald William

Donald William Kerst ( narozen jako  Donald William Kerst ; 1. listopadu 1911  – 19. srpna 1993 ) byl americký fyzik, známý jako tvůrce prvního betatronu , autor mnoha průkopnických myšlenek ve fyzice urychlovačů a také práce v oboru. jaderná fyzika , fyzika plazmatu , lékařská fyzika .

Životopis

Narodil se v malém městě Galena, Illinois . V roce 1934 získal bakalářský titul, v roce 1937 obhájil disertační práci na University of Illinois . Rok pracoval pro General Electric Company , poté v letech 1938 až 1958 vyučoval na University of Illinois a stal se profesorem. Během druhé světové války působil v Los Alamos .

Byl ženatý s Dorothy Birkett Kerst a měli dvě děti.

Zemřel v Madisonu na nádor na mozku v roce 1993.

Klíčové úspěchy

Betatron

V roce 1940 Kerst vypustil na Wisconsinské univerzitě první betatron na světě  – cyklický urychlovač , ve kterém jsou elektrony urychlovány vířivým elektrickým polem – o energii 2,3 MeV. Později navrhl další sérii betatronů pro vyšší energie, která vyvrcholila 300 MeV betatronem na University of Illinois, který začal fungovat v roce 1950 [1] . Tato energie nebyla dosud u betatronů překonána. Kerstův úspěch byl zajištěn přísnými výpočty dynamiky částic (včetně vstřikování), kompetentním posouzením fyzikálních vlivů, které dynamiku ovlivňují, a také pečlivým návrhem všech součástí urychlovače. (Dlouho před Kerstem, v roce 1926, Rolf Wideröe vytvořil betatron, ale ten nefungoval kvůli chybám ve výpočtu.) V roce 1941 Kerst publikoval teorii popisující příčné kmitání částic v cyklickém urychlovači, později nazývaném betatron .

Betatron byl velmi rychle použit pro potřeby průmyslu, medicíny a jaderné fyziky. Byl to první urychlovač produkující gama paprsky . V Los Alamos Kerst staví 20 MeV betatron pro studium výbušných procesů. Později, koncem 40. a začátkem 50. let, se betatrony používají pro terapii rakoviny a pro experimenty s fotorozpadem deuteronů , pro fotonukleární reakce (včetně objevu obří dipólové rezonance ).

Akcelerátory MURA a FFAG

V období 1953-1957 Kerst sloužil jako technický ředitel Středozápadní univerzitní výzkumné asociace (MURA), kde pracoval na konceptech pokročilých návrhů urychlovačů. Byla vyvinuta a vyrobena řada urychlovačů s konstantním předním polem ( FFAG : Fixed Field Alternating Gradient). První urychlovač tohoto typu byl uveden do provozu v roce 1956 [2] . V roce 1957 Kerst vynalezl princip helikálního sektorového zaostřování pro urychlovače FFAG, který se dnes často používá v sektorových synchrocyklotronech .

Protijedoucí paprsky

Kerst byl jedním z prvních, kdo viděl budoucnost v urychlovačích paprsků ( colliders ). V roce 1956 publikuje článek, ve kterém navrhuje srážet svazky protonů pro experimenty ve fyzice elementárních částic [3] . Na příkladu urychlovačů FFAG ukázal možnost akumulace intenzivních paprsků, což slibovalo srážku s jiným paprskem spíše než s pevným cílem.

Fyzika plazmatu

V roce 1957 Kerst přešel na otázky související s fyzikou plazmatu. Na University of Wisconsin vzniká toroidní oktopól, stroj, který jako první prokázal životnost plazmatu přesahující Bohmovu difúzní mez .

Ocenění

• Comstockova cena za fyziku, 1943.
• John Scott Award, 1946.
• Medaile Johna Price Wetherilla, 1950.
• Cena Jamese Clerka Maxwella za fyziku plazmatu, 1984.
• Cena Roberta Wilsona za fyziku akcelerátoru, 1988.

Poznámky

1. ↑ Největší Betatron na světě Archivováno 27. června 2014 na Wayback Machine , " Life ", 20. března 1950, s. 129.
2. ↑ MURA Days Archived 6. července 2011 na Wayback Machine , Keith R. Symon, Proc. PAC'2003.
3. ↑ Dosažení velmi vysoké energie pomocí protínajících se paprsků částic Archivováno 15. prosince 2019 ve Wayback Machine , DW Kerst et al., Phys. Rev. 102, str. 590-591 (1956). DOI : https://dx.doi.org/10.1103/PhysRev.102.590

Odkazy

• Khramov Yu. A. Kerst Donald William (Kerst Donald William) // Fyzikové: Biografický průvodce / Ed. A. I. Akhiezer . - Ed. 2., rev. a doplňkové — M  .: Nauka , 1983. — S. 131. — 400 s. - 200 000 výtisků.
• Donald William Kerst Archivováno 6. března 2012 na Wayback Machine , AM Sessler a KR Symon].
• Donald William Kerst umírá v 81 Archivováno 18. května 2020 na Wayback Machine , MW Browne, The New York Times , 20. srpna 1993.
• Donald Kerst With First Betatron , fotografie s prvním a druhým betatronem světa, 17.11.1945.

Tematické stránky	Matematická genealogie
Slovníky a encyklopedie	Skvělý norský Litevský univerzál Britannica (online) Brockhaus
V bibliografických katalozích	GND : 1187848824 ISNI : 0000 0000 3245 573X LCCN : n89624290 VIAF : 8990044 WorldCat VIAF : 8990044