Пятница, 23.06.2017, 17:27

Приветствую Вас Гость | RSS
Главная | Каталог статей | Регистрация | Вход
Форма входа

Основное меню

Категории раздела
Школьные учебники [17]
Астрономия [17]
Тестирование [6]
Современная физика [6]
Лабораторные работы [3]
Документы [3]
Наши опросы [2]
Олимпиада [2]
Исследовательская работа [1]

Наш опрос
Как часто старшеклассники пользуются услугами репетитора?
Всего ответов: 394

Статистика

Онлайн всего: 1
Гостей: 1
Пользователей: 0

Главная » Статьи » Современная физика

Ускорители. 1. Осторожно, высокое напряжение!

Результаты экспериментов с разогнанными частицами превзошли все ожидания ученых. Но для осуществления искусственных ядерных реакций требовались частицы с все большей и большей энергией. Поэтому возникала необходимость сверхвысоких напряжений для разгона частиц. 

Преуспел в этом направлении Грегори Брейт, который в 1926 году приступил к разработке высоковольтного ускорителя в Институте Карнеги в Вашингтоне. В качестве источника высокого напряжения он использовал трансформатор Тесла. Для предотвращения электрического пробоя, Брейт поместил его в масло под давлением в 200 атмосфер. Получив в итоге напряжение в 5 миллионов вольт, он не смог, однако его применить. Было установлено, что на промежуток между электродами в вакууме нельзя подавать напряжение больше 400-500 тысяч вольт.

Тогда Уильям Дэвид Кулидж предложил каскадный принцип ускорения частиц, когда общее напряжение делится не на два, а на несколько электродов. Например так, как показано на рисунке:


Следующий шаг сделал Ван де Грааф. В 1931 году он сконструировал элетростатический генератор. Электрод заряжался электростатическим способом до высокого напряжения. Во избежание стекания заряда (как известно, заряд стекает к остриям), заряжающийся электрод делали в форме полой сферы. Чем больше диаметр сферы, тем больший заряд она накапливала, и тем более высоким было напряжение. В 1932-33 годах Ван де Грааф построил двухполюсный генератор, состоящий из двух сфер с диаметром 4,5 метра каждая. Одна сфера заряжалась положительно (2,4 миллион вольт), другая – отрицательно (2,7 миллион вольт). Позднее обе сферы были объединены, а вторым полисом служила Земля.


Гигантский двухполюсный генератор Вон де Граафа с диаметром сфер 4,5 м (фото 1939 г.)

В 1932 Джон Кокрофт и Эрнст Уолтон из лаборатории Резерфорда разработали и построили свой каскадный генератор. В этом же году ими впервые была осуществлена ядерная реакция, возбуждаемая искусственно ускоренными частицами, — расщепление ядра лития протонами.

Каскадный генератор

Как видим, уже в то время усилители были довольно больших размеров, но до Большого адронного коллайдера им было еще далеко.

В настоящее время электростатические линейные ускорители электронов небольших энергий часто используются, как часть самых разных электровакуумных приборов (электронно-лучевая трубка, кинескоп, рентгеновская трубка и др.).

Категория: Современная физика | Добавил: anat (21.07.2010)
Просмотров: 1149 | Рейтинг: 0.0/0
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]
Поиск


Смиловичи

Copyright MyCorp © 2017
Бесплатный хостинг uCoz