1.2. Sinxrosiklotron tezlatgichlar.
Birinchi siklotron amerikalik olim Lourens tomonidan 1930-yilda qurilgan.
Shu davrdan buyon dunyoda turli energiyali yuzlab siklotronlar qurilib,
ishga
tushirilgan. Ushbu tezlatkichlarni qurishda ishlatiladigan texnika bu davrda tubdan
o’zgargan bo’lishiga qaramasdan ularning ishlash prinsipi o’zgarmadi.
Siklotronlarda ham boshqa siklik tezlatkichlardagidek,
zarralarni tezlatuvchi
qurilma orqali o’tkazish uchun magnit maydonidan foydalaniladi. Zarralar
trayektoriyasini burish uchun qo’llaniladigan magnitlar juda ham kattadir. Uncha
katta bo’lmagan siklotronlardagi magnitlarning og’irligi bir necha o’nlab tonnalarni,
katta proton sinxrotronlarda esa o’n minglab tonnalarni tashkil qiladi.
Bunday
magnitlar juda ham qimmat turadi va magnit maydoni hosil qilish uchun juda katta
elektr quvvatini talab qiladi. Ammo shunga qaramasdan ularning baholari yuqori
chastotali generatorlarning bahosiga nisbatan arzon hisoblanadi.
Siklik tezlatkichlarning ishlash tamoyillari bilan tanishib chiqishdan oldin,
bizlarga darsliklardan ma’lum bo’lgan ayrim qonun va formularni esab o’tamiz.
Ma’lumki, magnit maydonida harakatlanayotgan har
bir zarraga magnit maydoni
tomonidan Lorens kuchi ta’sir qiladi va bu kuch zarra trayektoriyasini o’zgartiradi,
ya’ni egri chiziq shaklida bo’ladi. Lorens kuchi quyidagiga teng:
,
F
eVB
=
(1)
Bu yerda e - zarra zaryadi, V - uning tezligi, B - magnit maydon induktsiyasi (
V
tezlik va
B
vektorlar o’zaro perpendikulyar deb faraz qilinadi). Lorens kuchi magnit
maydon yo’nalishiga ham, shuningdek zarra tezligi yo’nalishiga ham
perpendikulyardir. Bu kuch zarraga markazga intilma tezlanish beradi, ya’ni:
2
,
V
a
R
=
Demak, zarra aylana bo’ylab harakatlanadi. Bir jinsli magnit maydonga uchib kirgan
zaryadlangan zarrachaning harakati 5-rasmda keltirilgan.
5-rasm. Bir jinsli magnit maydonda zarrachaning aylanma harakati
Nyutonning ikkinchi qonuniga asosan:
2
mV
F
R
=
(2)
(1) va (2) formulalardan quyidagi ifodani olamiz:
2
,
mV
eVB
R
=
(3) yoki
,
p
mV
eBR
=
=
(4)
bu yerda
p
mV
=
- zarra impulsi. Agar
m massani quyidagi ifoda orqali aniqlanuvchi
relyativistik massa deb olsak, ya’ni:
0
2
2
,
1
/
Dostları ilə paylaş: