ПЕРЕЗАРЯДНЫЙ УСКОРИТЕЛЬ

(тандем), высоковольтный ускоритель, в к-ром благодаря перезарядке ускоряемых ч-ц (изменению знака, а иногда и величины заряда) одно и то же ускоряющее напряжение используется дважды: отрицат. ионы ускоряются при движении к положительно заряженному высоковольтному электроду В, а положит. ионы, образовавшиеся после перезарядки,— при движении от него (рис. 1). Образующиеся после перезарядки ч-цы с различным

Рис. 1. Одинарный тандем: И — источник отрицат. ионов; Г — высоковольтный генератор; В — высоковольтный электрод; М — перезарядная мишень; П- — пучок отрицат. ионов; П+ — пучок положит. ионов; С — сепаратор.

Z+ ускоряются до разных энергий, поэтому для их разделения после ускорения требуется сепаратор — магнит с полем, перпендикулярным направлению движения ч-ц (см. МАСС-СПЕКТРОМЕТР). Энергия ч-ц на выходе П. у. равна ?=eu(Z++Z-), где u — напряжение высоковольтного генератора, a Z- и Z+ — числа элементарных зарядов ч-цы до и после перезарядки (обычно Z-=l). Дополнит. преимущество П. у.— нулевой потенциал ионного источника. Добавление ещё одного генератора противоположной полярности (двойной тандем, рис. 2) позволяет повысить энергию ч-ц до величины ?=eu(Z++2Z-).

Рис. 2. Двойной тандем: И — источник нейтр. ч-ц; П0 — пучок нейтр. ч-ц; Г1 — высоковольтный генератор первого ускорителя, B1 — его высоковольтный электрод; Г2 — генератор второго ускорителя; В2 — второй высоковольтный электрод; M1 и М2 — перезарядные мишени; П- — пучок отрицат. ионов; П+ — пучок положит. ионов; С — сепаратор.

Типичная энергия протонов, ускоряемых в П. у. ? = 10— 20 МэВ.

Идея использовать перезарядку для увеличения энергии ускоряемых ч-ц предложена У. X. Беннеттом (США) в 1935. Она была реализована лишь в 1958, после разработки эфф. источников отрицат. ионов и перезарядных мишеней — газовых и твёрдых (отрицат. ионы могут быть получены непосредственно из источника или перезарядкой положит. ионов на газовой или пароструйной мишени, перезарядкой при взаимодействии пучка с твёрдой поверхностью, покрытой атомами щелочных металлов, и т. д.).