Tezlatgichlarning tasnifi

Tezlatgichlarning tasnifi

Zaryadlangan zarracha tezlatkichlari - elektr va magnit maydonlari ta'sirida yuqori energiyali zaryadlangan zarrachalar (elektronlar, protonlar, mezonlar va boshqalar) nurlari yaratiladigan va boshqariladigan qurilmalar.

Har qanday tezlatgich tezlashtirilgan zarrachalar turi, zarrachalar energiyasining tarqalishi va nurning intensivligi bilan tavsiflanadi. Tezlatgichlar uzluksiz (vaqt bo'yicha bir xil nur) va impulsli (zarrachalar qismlarda tezlashadi - impulslar) ga bo'linadi. Ikkinchisi pulsning davomiyligi bilan tavsiflanadi. Traektoriyaning shakli va zarracha tezlanish mexanizmiga ko'ra tezlatgichlar chiziqli, siklik va induksiyaga bo'linadi. Chiziqli tezlatgichlarda zarrachalar traektoriyalari to‘g‘ri chiziqlarga yaqin, siklik va induksion zarrachalarda aylana yoki spiral bo‘ladi.
Keling, zaryadlangan zarracha tezlatgichlarining ayrim turlarini ko'rib chiqaylik.

Chiziqli tezlatgichlar.

1. 
   Yuqori kuchlanishli tezlatgichlar (to'g'ridan-to'g'ri kuchaytirgich).
   

Mafkuraviy jihatdan eng oddiy chiziqli tezlatgich. Zarrachalar doimiy elektr maydoni ta'sirida tezlashadi va tezlashtiruvchi elektrodlar joylashgan vakuum kamerasi bo'ylab to'g'ri chiziq bo'ylab harakatlanadi. Zaryadlangan zarrachalarning tezlashishi zarracha tezlanishining butun vaqti davomida doimiy yoki ozgina o'zgaruvchan bo'lgan elektr maydoni orqali sodir bo'ladi. Boshqa turdagi tezlatgichlar bilan solishtirganda yuqori voltli tezlatgichning muhim afzalligi vaqt doimiy va bir xil elektr maydonida tezlashtirilgan zarrachalarning kichik energiya tarqalishini olish imkoniyatidir. Ushbu turdagi tezlatgichlar yuqori samaradorlik (95% gacha) va nisbatan oddiy yuqori elektr stansiyalarini (500 kVt va undan ortiq) yaratish imkoniyati bilan ajralib turadi, bu tezlatgichlardan sanoat maqsadlarida foydalanilganda juda muhimdir. Yuqori kuchlanishli tezlatgichlarni yuqori kuchlanish hosil qiluvchi generatorlar turiga ko'ra to'rt guruhga bo'lish mumkin:
• Van de Graaff tezlatgichi. Tezlashtiruvchi kuchlanish dielektrik lenta orqali zaryadlarning mexanik uzatilishiga asoslangan Van de Graaff generatori tomonidan ishlab chiqariladi. Zamonaviy modifikatsiyalarda (pelletronlar) lenta zanjir bilan almashtiriladi. Maksimal elektr kuchlanish ~20 MV maksimal zarracha energiyasini ~20 MeV aniqlaydi.

• Kaskadli tezlatgich. Tezlashtiruvchi kuchlanish kaskad generatori tomonidan yaratiladi (masalan, diodli ko'paytiruvchi sxema bo'yicha past o'zgaruvchan kuchlanishni aylantirib, ~5 MV doimiy tezlashtiruvchi yuqori kuchlanish hosil qiluvchi Walton Cockcroft generatori).

• Transformator tezlatgichi. Yuqori o'zgaruvchan kuchlanish yuqori kuchlanishli transformator tomonidan yaratiladi va nur elektr maydonining maksimal yaqinida kerakli fazada o'tadi.
• Puls tezlatgichi. Ko'p miqdordagi kondansatkichlar zaryadsizlanganda impuls transformatori tomonidan yuqori kuchlanish hosil bo'ladi.

2. 
   Chiziqli induksion tezlatgich.
   

Ushbu turdagi mashinalarda tezlashuv nur o'qi bo'ylab o'rnatilgan o'rashli ferrimagnit halqalar tomonidan yaratilgan vorteks elektr maydoni bilan sodir bo'ladi.
Ushbu g'oyani amalga oshiradigan dizayn quyidagicha: birlamchi o'rash ferrit yadrosiga (induktor) o'raladi, u orqali o'zgaruvchan tok o'tadi, ferritda o'zgaruvchan magnit maydon paydo bo'ladi, bu yadro tekisligiga kirib boradigan vorteks hosil qiladi.

rasm. 2 Chiziqli induksion tezlanish sxemasi.

3. 
   Chiziqli rezonans tezlatgich.
   

Zaryadlangan zarrachalarning tezlashishi zarrachalar harakati bilan sinxron ravishda o'zgarib turadigan o'ta yuqori chastotali o'zgaruvchan elektr maydoni orqali amalga oshiriladi. Shunday qilib, protonlar o'nlab megaelektronvoltlar, elektronlar esa o'nlab gigaelektronvoltlar darajasidagi energiyalarga tezlashadi. (рис. 3).

Rasm 3 Chiziqli rezonans tezlatgich.

2. Tsiklik tezlatgichlar.

2.1 Siklotron-og'ir zarralarning (protonlar, ionlar) tsiklik rezonans tezlatgichi.

Siklotronning sxematik diagrammasi rasmda ko'rsatilgan. Kuchli elektromagnitning qutblari orasiga vakuum kamerasi o'rnatilgan bo'lib, unda ichi bo'sh metall yarim tsilindrlar yoki dees shaklida ikkita elektrod mavjud. Deylarga o'zgaruvchan elektr maydoni qo'llaniladi.