УСКОРИТЕЛЬ

УСКОРИТЕЛЬ (ускоритель элементарных частиц), в ФИЗИКЕ ЭЛЕМЕНТАРНЫХ ЧАСТИЦ — устройство для увеличения энергии заряженных частиц путем увеличения их скорости при помощи переменных электрических полей в вакуумной камере. Для того, чтобы энергия частиц увеличилась максимально, они должны попасть в высокочастотное поле, которое начинает возрастать (отрицательные частицы) или уменьшаться (положительные частицы). Для удержания частиц в виде узкого стабильного пучка, а также для сохранения заданной кривизны луча используются магнитные поля. По мере того, как скорость частицы возрастает, происходит релятивистское возрастание ее массы. Ускорители используются в основном для экспериментов в области физики частиц, в ходе которых частицы, обладающие высокой энергией, заставляют сталкиваться друг с другом. Наблюдение за тем, как ведут себя полученные таким образом осколки частиц, позволяет физикам узнать, какие силы действуют внутри атомов. В ЛИНЕЙНОМ УСКОРИТЕЛЕ частицы движутся по прямой и обычно ускоряются под воздействием электрического поля. В ЦИКЛОТРОНЕ частицы разгоняются по спиральному пути между парами дугообразных магнитов, между которыми создается переменное напряжение. В СИНХРОЦИКЛОТРОНЕ напряжение ускорения синхронизировано со временем, необходимым для того, чтобы частица сделала один оборот. СИНХРОТРОН представляет собою замкнутую в кольцо трубу (часто очень больших размеров) с магнитами, которые отклоняют частицы, придавая им движение по кривой, а ускорение создается полями радиочастот. Наиболее продвинутыми среди современных ускорителей являются ускорители на встречных пучках, в которых сталкивают друг с другом пучки частиц, движущихся во встречных направлениях, чем достигается более высокая энергия взаимодействия. см. также ПУЗЫРЬКОВАЯ КАМЕРА.

В ускорителе частиц типа синхротрона(А)частицы ин жектируются в вакуумную трубку (1), часто при помощи другого типа ускорителя линейного (В). В вакуумной трубке создается широкая кольцевая орбита (2). Частицы удерживаются на орбите за счет изгибающих и фокусирующих магнитов,и по мере того, как они движутся по кольцу, высокочастотные ус корители (3), в которых для воздействия на заряженные частицы используются элек трические поля, повышают их энергию всякий раз. как час тица делает один опорот, и увеличивают тем самым их скорость до величин, близких к скорости света Действия ус корителя согласуются со ско ростью частиц на основе принципа,известного как устойчивость фаз. После того, как желаемый уровень энергии достигнут, частицы направляются к детекторам (4), где их сталкивают с другими частицами Огромные электронные дегекгоры. окружаю щие камеру детектора, прослеживают движение эпемен тарных частиц, происходящее вследствие соударения, и полученные на выходе данные (5) анализируются мощным компьютером Сами по себе ускорители типа синхротрона используются для разгона частиц до достижения ими достаточной энергии, чтобы пропустить их в еще более мощный ускоритель на встречных пучках, где сталкиваются друг с другом частицы, движущиеся в противоположных направлениях.