Microtron ( od mikro + elektron ) ( Urychlovač s proměnnou multiplicitou) je typ rezonančních cyklických urychlovačů elektronů . U mikrotronu je vedoucí magnetické pole a frekvence urychlovacího pole konstantní (jako u cyklotronu ), ale perioda rotace shluku se s každou otáčkou mění, takže pokaždé, když částice dorazí do urychlovací mezery ve správném směru. fáze vysokofrekvenčního elektrického pole .
Klasický mikrotron, jehož myšlenku navrhl v roce 1944 Wexler [1] [2] , je kulatý dipólový magnet , ale na rozdíl od cyklotronu nejsou částice vstřikovány do středu, ale z okraje, kde se dutý urychluje. jsou instalovány elektrody. Dále se částice pohybují po kružnicích se stále větším poloměrem a při každé otáčkě přijímají přírůstek energie tak, že nová cirkulační frekvence je opět násobkem frekvence RF systému. Podotýkáme, že taková změna frekvence otáčení je možná pouze pro ultrarelativistické částice (proto se mikrotron používá pro lehké částice, elektrony), zatímco u cyklotronu používaného pro nerelativistické ionty frekvence otáčení nezávisí na energii. Energetický limit v mikrotronu je velikost elektromagnetu, který vytváří vedoucí pole.
Urychlující elektromagnetické pole má frekvenci mikrovlnného rozsahu a jako zdroj energie se nejčastěji používá magnetron . Paprsek urychlených částic je extrahován z libovolné dráhy mikrotronu pomocí magnetického stínícího kanálu (ocelová trubice).
Modifikací klasického mikrotronu je dělený nebo závodní dráhový mikrotron. Má dva 180stupňové dipólové magnety („magnetické zrcadlo“) a mezi nimi jsou přímočaré mezery s urychlujícím RF systémem a dalšími prvky. Pro kompaktnost může být dráha paprsku při různých otáčkách rozmístěna v přímém úseku do různých vakuových komor.
Největší světový mikrotron je poslední fází komplexu akcelerátorů MAMI na univerzitě v Mohuči v Německu . Komplex se skládá z 3,5 MeV injektoru a kaskády čtyř mikrotronů, z nichž poslední má výstupní energii 1,5 GeV [3] .
ve Fyzikálním ústavu. Lebeděv v Moskvě aktuálně vypouští mikrotron 55 MeV [4] . Tento mikrotron bude sloužit jako zdroj gama záření k detekci výbušnin.
| urychlovače částic | ||
|---|---|---|
| Podle návrhu |
| |
| Po domluvě | ||