Слабая фокусировка

Слабая фокусировка — принцип устройства фокусирующих полей в циклических ускорителях заряженных частиц, который характеризуется слабыми градиентами, малой частотой бетатронных колебаний. Принцип слабой фокусировки основан на том, чтобы обеспечить в любой точке ускорителя вдоль его орбиты одновременную фокусировку по двум поперечным координатам. Это условие навязывает ограничение на так называемый показатель спада магнитного поля $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ $n=-{\frac {Gr_{0}^{2}}{B\rho }}$ $n=-{\frac {Gr_{0}^{2}}{B\rho }}$ (здесь $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ $r_{0}$ $r_{0}$ — радиус кривизны, $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ $B\rho$ $B\rho$ — магнитная жёсткость, $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ $G(s)={\frac {\partial B_{z}}{\partial x}}$ $G(s)={\frac {\partial B_{z}}{\partial x}}$ — градиент магнитного поля): $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ $1>n>0$ $1>n>0$ , что, в свою очередь, накладывает ограничение на частоты бетатронных колебаний $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ $\nu _{x,y}<1$ $\nu _{x,y}<1$ .

Все первые циклические ускорители были слабофокусирующими. Но для таких машин поперечный размер пучка растёт с энергией, а значит растёт размер вакуумной камеры и магнитных элементов. Последний слабофокусирующий ускоритель в физике высоких энергий, протонный синхрофазотрон в Дубне на энергию 10 ГэВ имел вакуумную камеру, в которой мог на четвереньках пролезть человек, а вес магнита ведущего поля был свыше 30 000 тонн.

В 1952 году Э.Курант, М.Ливингстон, Х.Снайдер опубликовали работу, предлагающую новый принцип жёсткой или сильной фокусировки, который позволил обойти ограничение слабофокусирующих машин.

См. такжеПравить

СсылкиПравить

The Strong-Focusing Synchrotron — A New High-Energy Accelerator, E.D. Courant, M.S. Livingston, H.S. Snyder, Phys. Rev. 88, 1190–1196 (1952).