Synchrophasotron digunakan. Synchrophasotron: apa itu, prinsip operasi dan deskripsi

Seluruh dunia tahu bahwa pada tahun 1957 Uni Soviet meluncurkan satelit Bumi buatan pertama di dunia. Namun, hanya sedikit orang yang tahu bahwa pada tahun yang sama Uni Soviet mulai menguji sinkrofasotron, yang merupakan nenek moyang dari Large Hadron Collider modern di Jenewa. Artikel ini akan membahas apa itu sinkrofasotron dan cara kerjanya.

Menjawab pertanyaan tentang apa itu sinkrofasotron, harus dikatakan bahwa ini adalah perangkat berteknologi tinggi dan padat ilmu pengetahuan yang dimaksudkan untuk mempelajari mikrokosmos. Secara khusus, ide sinkrofasotron adalah sebagai berikut: dengan bantuan medan magnet kuat yang diciptakan oleh elektromagnet, perlu untuk mempercepat berkas partikel elementer (proton) ke kecepatan tinggi, dan kemudian mengarahkan sinar ini ke target. saat istirahat. Dari tumbukan seperti itu, proton harus "pecah" menjadi beberapa bagian. Tidak jauh dari target adalah detektor khusus - ruang gelembung. Detektor ini memungkinkan untuk mengikuti jejak yang ditinggalkan oleh bagian proton untuk menyelidiki sifat dan sifat mereka.

Mengapa perlu membangun sinkrofasotron Uni Soviet? Dalam eksperimen ilmiah ini, yang diklasifikasikan sebagai "sangat rahasia", para ilmuwan Soviet berusaha menemukan sumber energi baru yang lebih murah dan lebih efisien daripada uranium yang diperkaya. Tujuan ilmiah murni dari studi yang lebih dalam tentang sifat interaksi nuklir dan dunia partikel subatomik juga dikejar.

Prinsip operasi sinkrofasotron

Uraian di atas tentang tugas-tugas yang dihadapi synchrophasotron mungkin tampak bagi banyak orang tidak terlalu sulit untuk implementasinya dalam praktik, tetapi tidak demikian. Terlepas dari kesederhanaan pertanyaan, apa itu sinkrofasotron, untuk mempercepat proton ke kecepatan besar yang diperlukan, diperlukan tegangan listrik ratusan miliar volt. Ketegangan seperti itu tidak dapat diciptakan bahkan pada saat ini. Oleh karena itu, diputuskan untuk mendistribusikan energi yang dipompa ke proton pada waktunya.

Prinsip operasi synchrophasotron adalah sebagai berikut: sinar proton memulai gerakannya di sepanjang terowongan melingkar, di beberapa tempat terowongan ini ada kapasitor yang membuat lonjakan daya pada saat sinar proton melewatinya. Jadi, pada setiap belokan ada percepatan kecil proton. Setelah berkas partikel melakukan beberapa juta putaran melalui terowongan sinkrofasotron, proton akan mencapai kecepatan yang diinginkan dan akan diarahkan ke target.

Perlu dicatat bahwa elektromagnet yang digunakan selama percepatan proton memainkan peran pemandu, yaitu, mereka menentukan lintasan sinar, tetapi tidak berpartisipasi dalam percepatannya.

Masalah yang dihadapi para ilmuwan saat melakukan eksperimen

Untuk lebih memahami apa itu sinkrofasotron dan mengapa pembuatannya merupakan proses yang sangat kompleks dan intensif sains, orang harus mempertimbangkan masalah yang muncul selama operasinya.

Pertama, semakin besar kecepatan sinar proton, semakin besar massa yang mulai mereka miliki menurut hukum Einstein yang terkenal. Pada kecepatan mendekati cahaya, massa partikel menjadi sangat besar sehingga untuk menjaganya pada lintasan yang diinginkan, diperlukan elektromagnet yang kuat. Semakin besar ukuran sinkrofasotron, semakin besar magnet yang dapat ditempatkan.

Kedua, pembuatan sinkrofasotron juga diperumit oleh hilangnya energi berkas proton selama percepatan melingkarnya, dan semakin besar kecepatan berkas, semakin signifikan kerugian ini. Ternyata untuk mempercepat balok ke kecepatan raksasa yang diperlukan, perlu memiliki kekuatan besar.

Hasil apa yang telah diperoleh?

Tidak diragukan lagi, percobaan di synchrophasotron Soviet memberikan kontribusi besar bagi pengembangan bidang teknologi modern. Jadi, berkat eksperimen ini, para ilmuwan Soviet dapat meningkatkan proses pemrosesan uranium-238 yang digunakan dan memperoleh beberapa data menarik dengan menabrakkan ion yang dipercepat dari atom yang berbeda dengan target.

Hasil percobaan di synchrophasotron digunakan hingga hari ini dalam pembangunan pembangkit listrik tenaga nuklir, roket luar angkasa, dan robotika. Pencapaian pemikiran ilmiah Soviet digunakan dalam pembangunan sinkrofasotron paling kuat di zaman kita, yaitu Large Hadron Collider. Akselerator Soviet sendiri melayani ilmu Federasi Rusia, berada di Institut FIAN (Moskow), di mana ia digunakan sebagai akselerator ion.

Apa itu synchrophasotron: prinsip operasi dan hasil yang diperoleh - semua tentang perjalanan ke situs

+ fase + elektron) adalah akselerator siklik resonansi dengan panjang orbit kesetimbangan tidak berubah selama percepatan. Agar partikel tetap berada pada orbit yang sama selama percepatan, baik medan magnet utama dan frekuensi medan listrik percepatan berubah. Yang terakhir diperlukan agar balok tiba di bagian percepatan selalu dalam fase dengan medan listrik frekuensi tinggi. Jika partikel bersifat ultrarelativistik, frekuensi revolusi, dengan panjang orbit yang tetap, tidak berubah dengan meningkatnya energi, dan frekuensi generator RF juga harus tetap konstan. Akselerator semacam itu sudah disebut sinkrotron.

Dalam budaya

Perangkat inilah yang "bekerja di tempat kerja" dalam lagu terkenal Alla Pugacheva "Lagu anak kelas satu". Synchrophasotron juga disebutkan dalam komedi Gaidai "Operation Y and Shurik's Other Adventures". Perangkat ini juga ditampilkan sebagai contoh penerapan Teori Relativitas Einstein dalam film pendek pendidikan "Apa itu teori relativitas?". Dalam acara-acara humor rendah-intelek, bagi masyarakat umum, sering bertindak sebagai perangkat ilmiah yang "tidak dapat dipahami" atau contoh teknologi tinggi.

Anggota parlemen Inggris hanya membutuhkan waktu 15 menit untuk memutuskan investasi publik senilai £1 miliar dalam pembangunan sinkrofasotron. Setelah itu - selama satu jam mereka dengan penuh semangat mendiskusikan biaya kopi, tidak lebih dan tidak kurang, di prasmanan parlemen. Namun kami memutuskan: mengurangi harga sebesar 15%.

Tampaknya tugas-tugas itu sama sekali tidak sebanding dalam kerumitannya, dan menurut logika segala sesuatunya, semuanya seharusnya terjadi justru sebaliknya. Satu jam untuk sains, 15 menit untuk kopi. Tapi tidak! Ternyata kemudian, sebagian besar politisi terhormat segera memberikan "untuk" mereka yang paling dalam, sama sekali tidak tahu apa itu "synchrophasotron".

Mari, pembaca yang budiman, bersama-sama mengisi kekosongan ilmu ini dan jangan menjadi seperti kepicikan ilmiah beberapa kawan.

Apa itu sinkrofasotron?

Synchrophasotron - instalasi elektronik untuk penelitian ilmiah - akselerator siklik partikel elementer (neutron, proton, elektron, dll.). Ini memiliki bentuk cincin besar, dengan berat lebih dari 36 ribu ton. Magnetnya yang sangat kuat dan tabung akselerasinya mengilhami partikel mikroskopis dengan energi arah yang sangat besar. Di kedalaman resonator Phasotron, pada kedalaman 14,5 meter, transformasi yang benar-benar fantastis terjadi pada tingkat fisik: misalnya, sebuah proton kecil menerima 20 juta elektron volt, dan ion berat - 5 juta eV. Dan ini hanya sebagian kecil dari semua kemungkinan!

Yaitu, berkat sifat unik dari akselerator siklik, para ilmuwan berhasil mempelajari rahasia paling rahasia alam semesta: mempelajari struktur partikel yang sangat kecil dan proses fisikokimia yang terjadi di dalam cangkangnya; amati reaksi fusi dengan mata kepala sendiri; menemukan sifat benda mikroskopis yang sampai sekarang tidak diketahui.

Phasotron menandai era baru penelitian ilmiah - wilayah penelitian di mana mikroskop tidak berdaya, yang bahkan para inovator fiksi ilmiah berbicara dengan sangat hati-hati (penerbangan kreatif mereka yang berpandangan jauh tidak dapat memprediksi penemuan yang dibuat!).

Sejarah sinkrofasotron

Awalnya, akselerator itu linier, yaitu, mereka tidak memiliki struktur siklik. Tetapi segera para fisikawan harus meninggalkan mereka. Persyaratan untuk nilai energi meningkat - lebih banyak dibutuhkan. Tetapi konstruksi linier tidak dapat mengatasinya: perhitungan teoretis menunjukkan bahwa untuk nilai-nilai ini, panjangnya pasti luar biasa.

• Pada tahun 1929 American E. Lawrence membuat upaya untuk memecahkan masalah ini dan menciptakan siklotron, prototipe phasotron modern. Tes berjalan dengan baik. Sepuluh tahun kemudian, pada tahun 1939. Lawrence dianugerahi Hadiah Nobel.
• Pada tahun 1938 di Uni Soviet, fisikawan berbakat V.I. Veksler mulai secara aktif menangani masalah menciptakan dan meningkatkan akselerator. Pada bulan Februari 1944 sebuah ide revolusioner datang kepadanya bagaimana mengatasi hambatan energi. Veksler menyebut metodenya "autophasing". Tepat satu tahun kemudian, E. Macmillan, seorang ilmuwan dari Amerika Serikat, secara mandiri menemukan teknologi yang sama.
• Pada tahun 1949 di Uni Soviet di bawah kepemimpinan V.I. Veksler dan S.I. Vavilov, sebuah proyek ilmiah skala besar sedang berlangsung - penciptaan sinkrofasotron dengan kapasitas 10 miliar elektron volt. Selama 8 tahun, berdasarkan Institut Penelitian Nuklir di kota Dubno di Ukraina, sekelompok fisikawan teoretis, perancang, dan insinyur telah dengan susah payah mengerjakan instalasi. Oleh karena itu, ini juga disebut sinkrofasotron Dubninsk.

Synchrophasotron dioperasikan pada Maret 1957, enam bulan sebelum penerbangan satelit Bumi buatan pertama ke luar angkasa.

Penelitian apa yang dilakukan pada sinkrofasotron?

Akselerator siklik resonansi Wexler melahirkan galaksi penemuan luar biasa dalam banyak aspek fisika dasar dan, khususnya, dalam beberapa masalah kontroversial dan sedikit dipelajari dari teori relativitas Einstein:

• perilaku struktur kuark inti dalam proses interaksi;
• pembentukan partikel kumulatif sebagai akibat dari reaksi yang melibatkan inti;
• mempelajari sifat-sifat deuteron yang dipercepat;
• interaksi ion berat dengan target (memeriksa resistansi sirkuit mikro);
• pembuangan Uranium-238.

Hasil yang diperoleh di daerah-daerah tersebut berhasil diterapkan dalam pembangunan pesawat ruang angkasa, desain pembangkit listrik tenaga nuklir, pengembangan robotika dan peralatan untuk bekerja dalam kondisi ekstrim. Tetapi hal yang paling menakjubkan adalah bahwa serangkaian penelitian yang dilakukan di synchrophasotron membawa para ilmuwan semakin dekat untuk mengungkap misteri besar asal usul alam semesta.

Ini adalah kata yang tidak asing lagi "synchrophasotron"! Ingatkan saya bagaimana hal itu sampai ke telinga orang awam sederhana di Uni Soviet? Ada semacam film atau lagu populer, sesuatu, aku ingat persis! Atau apakah itu hanya analog dari kata yang tidak dapat diucapkan?

Dan sekarang mari kita ingat apa itu dan bagaimana itu dibuat ...

Pada tahun 1957, Uni Soviet membuat terobosan ilmiah revolusioner dalam dua arah sekaligus: pada bulan Oktober, satelit Bumi buatan pertama diluncurkan, dan beberapa bulan sebelumnya, pada bulan Maret, synchrophasotron legendaris, instalasi raksasa untuk mempelajari dunia mikro, dimulai. beroperasi di Dubna. Kedua peristiwa ini mengejutkan seluruh dunia, dan kata-kata "satelit" dan "sinkronisasi" telah dengan kuat memasuki kehidupan kita.

Synchrophasotron adalah salah satu jenis akselerator partikel bermuatan. Partikel di dalamnya dipercepat ke kecepatan tinggi dan, akibatnya, ke energi tinggi. Berdasarkan hasil tumbukannya dengan partikel atom lainnya, struktur dan sifat materi dinilai. Probabilitas tumbukan ditentukan oleh intensitas berkas partikel yang dipercepat, yaitu jumlah partikel di dalamnya, sehingga intensitas, bersama dengan energi, merupakan parameter penting dari akselerator.

Akselerator mencapai ukuran yang sangat besar, dan bukan kebetulan bahwa penulis Vladimir Kartsev menyebutnya piramida zaman nuklir, di mana keturunan akan menilai tingkat teknologi kita.

Sebelum pembangunan akselerator, sinar kosmik adalah satu-satunya sumber partikel berenergi tinggi. Pada dasarnya, ini adalah proton dengan energi orde beberapa GeV, yang bebas datang dari luar angkasa, dan partikel sekunder yang muncul ketika mereka berinteraksi dengan atmosfer. Tetapi aliran sinar kosmik kacau dan memiliki intensitas rendah, oleh karena itu, seiring waktu, fasilitas khusus mulai dibuat untuk penelitian laboratorium - akselerator dengan sinar partikel terkontrol dengan energi tinggi dan intensitas yang lebih besar.

Pengoperasian semua akselerator didasarkan pada fakta yang terkenal: partikel bermuatan dipercepat oleh medan listrik. Namun, tidak mungkin untuk mendapatkan partikel dengan energi yang sangat tinggi dengan mempercepatnya hanya sekali di antara dua elektroda, karena ini akan membutuhkan pemberian tegangan yang besar kepada mereka, yang secara teknis tidak mungkin. Oleh karena itu, partikel berenergi tinggi diperoleh dengan melewatkannya berulang kali di antara elektroda.

Akselerator di mana partikel melewati celah percepatan berurutan disebut linier. Pengembangan akselerator dimulai dengan mereka, tetapi persyaratan untuk meningkatkan energi partikel menyebabkan panjang instalasi yang hampir tidak realistis.

Pada tahun 1929, ilmuwan Amerika E. Lawrence mengusulkan desain akselerator di mana partikel bergerak dalam spiral, berulang kali melewati celah yang sama antara dua elektroda. Lintasan partikel dibengkokkan dan dipelintir oleh medan magnet seragam yang diarahkan tegak lurus terhadap bidang orbit. Akselerator disebut siklotron. Pada tahun 1930-1931, Lawrence dan rekan-rekannya membangun siklotron pertama di Universitas California (AS). Untuk penemuan ini, ia dianugerahi Hadiah Nobel pada tahun 1939.

Dalam siklotron, elektromagnet besar menciptakan medan magnet yang seragam, dan medan listrik muncul di antara dua elektroda berbentuk D berongga (karenanya namanya - "dees"). Tegangan bolak-balik diterapkan ke elektroda, yang membalikkan polaritas setiap kali partikel membuat setengah putaran. Karena itu, medan listrik selalu mempercepat partikel. Ide ini tidak dapat diwujudkan jika partikel dengan energi yang berbeda memiliki periode revolusi yang berbeda. Tapi, untungnya, meskipun kecepatan meningkat dengan meningkatnya energi, periode revolusi tetap konstan, karena diameter lintasan meningkat dalam rasio yang sama. Sifat siklotron inilah yang memungkinkan penggunaan frekuensi konstan medan listrik untuk percepatan.

Segera siklotron mulai dibuat di laboratorium penelitian lain.

Gedung Synchrophasotron pada 1950-an

Kebutuhan untuk membuat pangkalan akselerator yang serius di Uni Soviet diumumkan di tingkat pemerintah pada Maret 1938. Sekelompok peneliti dari Institut Fisika dan Teknologi Leningrad (LFTI), yang dipimpin oleh Akademisi A.F. Ioffe menoleh ke ketua Dewan Komisaris Rakyat Uni Soviet V.M. Molotov dengan surat yang mengusulkan pembuatan basis teknis untuk penelitian di bidang struktur inti atom. Pertanyaan tentang struktur inti atom menjadi salah satu masalah utama ilmu alam, dan Uni Soviet jauh tertinggal dalam penyelesaiannya. Jadi, jika di Amerika setidaknya ada lima siklotron, maka di Uni Soviet tidak ada satu pun (satu-satunya siklotron dari Institut Radium Akademi Ilmu Pengetahuan (RIAN), diluncurkan pada tahun 1937, praktis tidak berfungsi karena cacat desain). Seruan ke Molotov berisi permintaan untuk menciptakan kondisi untuk penyelesaian pada 1 Januari 1939 pembangunan siklotron LPTI. Pekerjaan pembuatannya, yang dimulai pada tahun 1937, ditangguhkan karena inkonsistensi departemen dan penghentian pendanaan.

Memang, pada saat menulis surat itu, ada kesalahpahaman yang jelas di kalangan pemerintah negara tentang relevansi penelitian di bidang fisika atom. Menurut memoar M.G. Meshcheryakov, pada tahun 1938 bahkan muncul pertanyaan untuk melikuidasi Institut Radium, yang, menurut beberapa orang, terlibat dalam penelitian yang tidak berguna tentang uranium dan thorium, sementara negara itu berusaha untuk meningkatkan penambangan batu bara dan peleburan baja.

Surat kepada Molotov berpengaruh, dan sudah pada Juni 1938, sebuah komisi dari Akademi Ilmu Pengetahuan Uni Soviet, yang dipimpin oleh P.L. Kapitsa, atas permintaan pemerintah, memberikan kesimpulan tentang perlunya membangun siklotron LPTI 10–20 MeV, tergantung pada jenis partikel yang dipercepat, dan untuk meningkatkan siklotron RIAN.

Pada bulan November 1938 S.I. Vavilov, dalam permohonannya kepada Presidium Akademi Ilmu Pengetahuan, mengusulkan pembangunan siklotron LFTI di Moskow dan mentransfer laboratorium I.V. Kurchatov, yang terlibat dalam pembuatannya. Sergei Ivanovich ingin laboratorium pusat untuk studi inti atom ditempatkan di tempat yang sama di mana Akademi Ilmu Pengetahuan berada, yaitu di Moskow. Namun, dia tidak didukung oleh LFTI. Perselisihan berakhir pada akhir tahun 1939, ketika A.F. Ioffe mengusulkan untuk membuat tiga siklotron sekaligus. Pada 30 Juli 1940, pada pertemuan Presidium Akademi Ilmu Pengetahuan Uni Soviet, diputuskan untuk menginstruksikan RIAN tahun ini untuk melengkapi siklotron yang ada, FIAN untuk menyiapkan bahan yang diperlukan untuk pembangunan siklotron baru yang kuat pada 15 Oktober , dan LFTI untuk menyelesaikan pembangunan siklotron pada kuartal pertama tahun 1941.

Sehubungan dengan keputusan ini, apa yang disebut brigade siklotron dibuat di FIAN, yang termasuk Vladimir Iosifovich Veksler, Sergei Nikolaevich Vernov, Pavel Alekseevich Cherenkov, Leonid Vasilyevich Groshev, dan Evgeny Lvovich Feinberg. Pada tanggal 26 September 1940, biro Departemen Ilmu Fisika dan Matematika (OPMS) mendengar informasi dari V.I. Veksler tentang tugas desain untuk siklotron, menyetujui karakteristik utamanya dan perkiraan konstruksi. Siklotron dirancang untuk mempercepat deuteron hingga energi 50 MeV. FIAN berencana untuk memulai pembangunannya pada tahun 1941 dan mulai beroperasi pada tahun 1943. Rencana yang direncanakan terganggu oleh perang.

Kebutuhan mendesak untuk membuat bom atom memaksa Uni Soviet untuk mengerahkan upaya dalam mempelajari dunia mikro. Dua siklotron dibangun satu demi satu di Laboratorium No. 2 di Moskow (1944, 1946); di Leningrad, setelah blokade dicabut, siklotron RIAN dan LFTI dipulihkan (1946).

Meskipun proyek siklotron Fianovsky disetujui sebelum perang, menjadi jelas bahwa desain Lawrence telah habis dengan sendirinya, karena energi proton yang dipercepat tidak dapat melebihi 20 MeV. Dari energi inilah efek peningkatan massa partikel pada kecepatan yang sebanding dengan kecepatan cahaya mulai mempengaruhi, yang mengikuti teori relativitas Einstein.

Karena pertumbuhan massa, resonansi antara lintasan partikel melalui celah percepatan dan fase medan listrik yang sesuai dilanggar, yang menyebabkan perlambatan.

Perlu dicatat bahwa siklotron dirancang untuk mempercepat hanya partikel berat (proton, ion). Hal ini disebabkan oleh fakta bahwa, karena massa diam yang terlalu kecil, elektron yang sudah pada energi 1-3 MeV mencapai kecepatan yang mendekati kecepatan cahaya, akibatnya massanya meningkat secara nyata dan partikel dengan cepat bergerak. keluar dari resonansi.

Akselerator elektron siklik pertama adalah betatron yang dibuat oleh Kerst pada tahun 1940 berdasarkan ide Wideröe. Betatron didasarkan pada hukum Faraday, yang menurutnya, ketika fluks magnet yang menembus sirkuit tertutup berubah, gaya gerak listrik muncul di sirkuit ini. Dalam betatron, sirkuit tertutup adalah aliran partikel yang bergerak di sepanjang orbit annular dalam ruang vakum dengan radius konstan dalam medan magnet yang meningkat secara bertahap. Ketika fluks magnet di dalam orbit meningkat, gaya gerak listrik muncul, komponen tangensialnya mempercepat elektron. Dalam betatron, seperti siklotron, ada batas untuk produksi partikel energi yang sangat tinggi. Hal ini disebabkan oleh fakta bahwa, menurut hukum elektrodinamika, elektron yang bergerak dalam orbit melingkar memancarkan gelombang elektromagnetik, yang membawa banyak energi pada kecepatan relativistik. Untuk mengkompensasi kerugian ini, perlu untuk secara signifikan meningkatkan ukuran inti magnet, yang memiliki batas praktis.

Jadi, pada awal tahun 1940-an, kemungkinan untuk memperoleh energi proton dan elektron yang lebih tinggi telah habis. Untuk studi lebih lanjut tentang dunia mikro, perlu untuk meningkatkan energi partikel yang dipercepat, sehingga tugas menemukan metode percepatan baru menjadi akut.

Pada bulan Februari 1944 V.I. Veksler mengajukan ide revolusioner tentang cara mengatasi penghalang energi siklotron dan betatron. Itu sangat sederhana sehingga terasa aneh karena belum pernah didekati sebelumnya. Idenya adalah bahwa selama percepatan resonansi, frekuensi revolusi partikel dan medan percepatan harus terus-menerus bertepatan, dengan kata lain, menjadi sinkron. Ketika mempercepat partikel relativistik berat dalam siklotron untuk sinkronisasi, diusulkan untuk mengubah frekuensi medan listrik yang dipercepat sesuai dengan hukum tertentu (kemudian akselerator semacam itu disebut sinkrosiklotron).

Untuk mempercepat elektron relativistik, akselerator diusulkan, yang kemudian disebut sinkrotron. Di dalamnya, percepatan dilakukan oleh medan listrik bolak-balik dengan frekuensi konstan, dan sinkronisme disediakan oleh medan magnet yang berubah sesuai dengan hukum tertentu, yang menjaga partikel dalam orbit dengan radius konstan.

Untuk tujuan praktis, perlu secara teoritis memastikan bahwa proses percepatan yang diusulkan stabil, yaitu, dengan penyimpangan kecil dari resonansi, pentahapan partikel akan dilakukan secara otomatis. Fisikawan teoretis dari tim siklotron E.L. Feinberg menarik perhatian Veksler untuk ini dan dirinya sendiri membuktikan stabilitas proses dalam cara matematika yang ketat. Itulah mengapa ide Wexler disebut "prinsip autophasing".

Untuk membahas solusi yang diperoleh, FIAN mengadakan seminar di mana Veksler membuat laporan pengantar, dan Feinberg membuat laporan stabilitas. Pekerjaan itu disetujui, dan pada tahun 1944 yang sama, jurnal "Laporan Akademi Ilmu Pengetahuan Uni Soviet" menerbitkan dua artikel di mana metode akselerasi baru dipertimbangkan (artikel pertama membahas akselerator berdasarkan beberapa frekuensi, yang kemudian disebut mikrotron). Hanya Veksler yang terdaftar sebagai penulisnya, dan nama Feinberg tidak disebutkan sama sekali. Segera, peran Feinberg dalam penemuan prinsip autophasing tidak layak untuk dilupakan sepenuhnya.

Setahun kemudian, prinsip autophasing ditemukan secara independen oleh fisikawan Amerika E. MacMillan, tetapi Wexler tetap menjadi prioritas.

Perlu dicatat bahwa dalam akselerator berdasarkan prinsip baru, "aturan pengungkit" memanifestasikan dirinya dalam bentuk eksplisit - perolehan energi menyebabkan hilangnya intensitas berkas partikel yang dipercepat, yang dikaitkan dengan siklus. percepatan mereka, berbeda dengan percepatan halus di siklotron dan betatron. Momen yang tidak menyenangkan ini segera ditunjukkan pada sesi Departemen Ilmu Fisika dan Matematika pada 20 Februari 1945, tetapi kemudian semua orang dengan suara bulat sampai pada kesimpulan bahwa keadaan ini tidak boleh mengganggu pelaksanaan proyek. Meskipun, omong-omong, perjuangan untuk intensitas kemudian terus-menerus mengganggu "akselerator".

Pada sesi yang sama, atas saran Presiden Akademi Ilmu Pengetahuan Uni Soviet S.I. Vavilov, diputuskan untuk segera membangun dua jenis akselerator yang diusulkan oleh Veksler. Pada 19 Februari 1946, Komite Khusus di bawah Dewan Komisaris Rakyat Uni Soviet menginstruksikan komisi terkait untuk mengembangkan proyek mereka, menunjukkan kapasitas, waktu produksi, dan lokasi konstruksi. (FIAN menolak untuk membuat siklotron.)

Akibatnya, pada 13 Agustus 1946, dua dekrit Dewan Menteri Uni Soviet dikeluarkan secara bersamaan, ditandatangani oleh Ketua Dewan Menteri Uni Soviet I.V. Stalin dan manajer Dewan Menteri Uni Soviet Ya.E. Chadaev, tentang pembuatan sinkrosiklotron untuk energi deuteron 250 MeV dan sinkrotron untuk energi 1 GeV. Energi akselerator ditentukan terutama oleh konfrontasi politik antara AS dan Uni Soviet. Amerika Serikat telah membangun sebuah sinkrotron dengan energi deuteron sekitar 190 MeV dan telah mulai membangun sebuah sinkrotron dengan energi 250–300 MeV. Akselerator domestik seharusnya melampaui akselerator Amerika dalam hal energi.

Harapan disematkan pada sinkrosiklotron untuk penemuan elemen baru, metode baru untuk memperoleh energi atom dari sumber yang lebih murah daripada uranium. Dengan bantuan sinkrotron, mereka bermaksud untuk mendapatkan meson secara artifisial, yang, seperti yang diasumsikan oleh fisikawan Soviet pada waktu itu, mampu menyebabkan fisi nuklir.

Kedua dekrit tersebut keluar dengan cap "Top Secret (folder khusus)", karena pembangunan akselerator adalah bagian dari proyek untuk membuat bom atom. Dengan bantuan mereka, diharapkan untuk memperoleh teori kekuatan nuklir yang akurat, yang diperlukan untuk perhitungan bom, yang pada waktu itu dilakukan hanya dengan bantuan sejumlah besar model perkiraan. Benar, semuanya ternyata tidak sesederhana yang dipikirkan pada awalnya, dan perlu dicatat bahwa teori seperti itu belum dibuat hingga hari ini.

Resolusi menentukan tempat untuk pembangunan akselerator: sinkrotron - di Moskow, di jalan raya Kaluga (sekarang Leninsky Prospekt), di wilayah FIAN; synchrocyclotron - di area pembangkit listrik tenaga air Ivankovskaya, 125 kilometer utara Moskow (pada waktu itu wilayah Kalinin). Awalnya, pembuatan kedua akselerator ini dipercayakan kepada FIAN. V.I. Veksler, dan untuk sinkrosiklotron - D.V. Skobeltsyn.

Di sebelah kiri - Doktor Ilmu Teknik Profesor L.P. Zinoviev (1912–1998), di sebelah kanan - Akademisi Akademi Ilmu Pengetahuan Uni Soviet V.I. Veksler (1907–1966) selama pembuatan sinkrofasotron

Enam bulan kemudian, kepala proyek atom, I.V. Kurchatov, yang tidak puas dengan kemajuan pekerjaan pada sinkrosiklotron Fianovsky, memindahkan topik ini ke Laboratorium No. 2. Dia menunjuk M.G. Meshcheryakov, membebaskannya dari pekerjaan di Leningrad Radium Institute. Di bawah kepemimpinan Meshcheryakov, model sinkrosiklotron dibuat di Laboratorium No. 2, yang secara eksperimental telah mengkonfirmasi kebenaran prinsip autophasing. Pada tahun 1947, pembangunan akselerator dimulai di wilayah Kalinin.

14 Desember 1949 di bawah pimpinan M.G. Synchrocyclotron Meshcheryakov berhasil diluncurkan sesuai jadwal dan menjadi akselerator pertama jenis ini di Uni Soviet, memblokir energi akselerator serupa yang dibuat pada tahun 1946 di Berkeley (AS). Itu tetap menjadi rekor sampai tahun 1953.

Awalnya, laboratorium berdasarkan sinkrosiklotron disebut Laboratorium Hidroteknik Akademi Ilmu Pengetahuan Uni Soviet (GTL) demi kerahasiaan dan merupakan cabang dari Laboratorium No. 2. Pada tahun 1953 diubah menjadi Institut Masalah Nuklir independen. Akademi Ilmu Pengetahuan Uni Soviet (INP), dipimpin oleh M.G. Meshcheryakov.

Akademisi Akademi Ilmu Pengetahuan Ukraina A.I. Leipunsky (1907–1972), berdasarkan prinsip autophasing, mengusulkan desain akselerator, yang kemudian disebut synchrophasotron (foto: Science and Life)
Pembuatan sinkrotron karena sejumlah alasan gagal. Pertama, karena kesulitan yang tak terduga, dua sinkrotron harus dibangun untuk energi yang lebih rendah - 30 dan 250 MeV. Mereka berada di wilayah FIAN, dan sinkrotron 1 GeV diputuskan untuk dibangun di luar Moskow. Pada Juni 1948, ia diberi tempat beberapa kilometer dari sinkrosiklotron yang sudah dibangun di wilayah Kalinin, tetapi juga tidak pernah dibangun di sana, karena preferensi diberikan kepada akselerator yang diusulkan oleh Alexander Ilyich Leipunsky, Akademisi Akademi Ukraina Ilmu. Itu terjadi dengan cara berikut.

Pada tahun 1946 A.I. Leipunsky, berdasarkan prinsip autophasing, mengajukan gagasan tentang kemungkinan membuat akselerator di mana fitur-fitur sinkrotron dan sinkrotiklotron digabungkan. Selanjutnya, Veksler menyebut jenis akselerator ini sebagai sinkrofasotron. Nama menjadi jelas jika kita memperhitungkan bahwa sinkrosiklotron awalnya disebut fasotron, dan dalam hubungannya dengan sinkrotron, diperoleh sinkrofasotron. Di dalamnya, sebagai akibat dari perubahan medan magnet kontrol, partikel bergerak di sepanjang cincin, seperti dalam sinkrotron, dan percepatan menghasilkan medan listrik frekuensi tinggi, yang frekuensinya bervariasi dengan waktu, seperti dalam sinkrosiklotron. Ini memungkinkan untuk secara signifikan meningkatkan energi proton yang dipercepat dibandingkan dengan sinkrosiklotron. Dalam sinkrofasotron, proton awalnya dipercepat dalam akselerator linier - sebuah injektor. Partikel yang dimasukkan ke dalam ruang utama di bawah aksi medan magnet mulai beredar di dalamnya. Mode ini disebut mode betatron. Kemudian tegangan percepatan frekuensi tinggi dihidupkan pada elektroda yang ditempatkan di dua celah garis lurus yang berlawanan secara diametral.

Dari ketiga jenis akselerator berdasarkan prinsip autofase, sinkrofasotron secara teknis adalah yang paling kompleks, dan kemudian banyak yang meragukan kemungkinan penciptaannya. Tapi Leipunsky, yakin bahwa semuanya akan berhasil, dengan berani menerapkan idenya.

Pada tahun 1947, di Laboratorium "B" dekat stasiun Obninskoye (sekarang kota Obninsk), kelompok akselerator khusus di bawah kepemimpinannya mulai mengembangkan akselerator. Ahli teori sinkrofasotron pertama adalah Yu.A. Krutkov, O.D. Kazachkovsky dan L.L. Sabsovich. Pada bulan Februari 1948, sebuah konferensi tertutup tentang akselerator diadakan, yang, selain para menteri, dihadiri oleh A.L. Mints, seorang spesialis terkenal di bidang teknik radio pada waktu itu, dan kepala insinyur dari Leningrad Electrosila dan pabrik transformator. Semuanya menyatakan bahwa akselerator yang diusulkan Leipun bisa dilakukan. Mendorong hasil teoretis pertama dan dukungan insinyur dari pabrik terkemuka memungkinkan untuk mulai bekerja pada proyek teknis khusus untuk akselerator besar untuk energi proton 1,3-1,5 GeV dan untuk mengembangkan pekerjaan eksperimental yang mengkonfirmasi kebenaran ide Leipunsky. Pada Desember 1948, desain teknis akselerator telah siap, dan pada Maret 1949, Leipunsky harus menyerahkan rancangan desain sinkrofasotron 10 GeV.

Dan tiba-tiba, pada tahun 1949, di puncak pekerjaan, pemerintah memutuskan untuk mentransfer pekerjaan pada sinkrofasotron yang telah dimulai ke FIAN. Untuk apa? Mengapa? Lagi pula, FIAN sudah membangun sinkronisasi 1 GeV! Ya, faktanya adalah bahwa kedua proyek, baik sinkrotron 1,5 GeV maupun sinkronisasi 1 GeV, terlalu mahal, dan muncul pertanyaan tentang kelayakannya. Itu akhirnya diselesaikan di salah satu pertemuan khusus di FIAN, di mana para fisikawan terkemuka negara itu berkumpul. Mereka menganggap tidak perlu membangun sinkrotron 1 GeV karena kurangnya minat pada percepatan elektron. Lawan utama dari posisi ini adalah M.A. Markov. Argumen utamanya adalah bahwa mempelajari proton dan gaya nuklir jauh lebih efisien dengan bantuan interaksi elektromagnetik yang telah dipelajari dengan baik. Namun, ia gagal mempertahankan sudut pandangnya, dan keputusan positif ternyata mendukung proyek Leipunsky.

Beginilah tampilan 10 GeV synchrophasotron di Dubna

Impian Veksler untuk membangun akselerator terbesar runtuh. Tidak mau tahan dengan situasi saat ini, dia, dengan dukungan S.I. Vavilov dan D.V. Skobeltsyna menyarankan untuk meninggalkan konstruksi sinkrofasotron 1,5 GeV dan segera melanjutkan ke desain akselerator 10 GeV, yang sebelumnya dipercayakan kepada A.I. Leipunsky. Pemerintah menerima proposal ini, karena pada bulan April 1948 diketahui tentang proyek sinkrofasotron 6–7 GeV di Universitas California dan mereka ingin menjadi yang terdepan di Amerika Serikat setidaknya untuk sementara waktu.

Pada 2 Mei 1949, Dewan Menteri Uni Soviet mengeluarkan resolusi tentang pembuatan sinkrofasotron untuk energi 7–10 GeV di wilayah yang sebelumnya dialokasikan untuk sinkrotron. Tema dipindahkan ke FIAN, dan V.I. Veksler, meskipun Leipunsky melakukannya dengan cukup baik.

Ini dapat dijelaskan, pertama, oleh fakta bahwa Veksler dianggap sebagai penulis prinsip autophasing dan, menurut memoar orang-orang sezamannya, L.P. sangat menyukainya. Beria. Kedua, S. I. Vavilov pada waktu itu tidak hanya direktur FIAN, tetapi juga presiden Akademi Ilmu Pengetahuan Uni Soviet. Leipunsky ditawari untuk menjadi wakil Veksler, tetapi dia menolak dan kemudian tidak berpartisipasi dalam pembuatan sinkrofasotron. Menurut Deputi Leipunsky O.D. Kazachkovsky, "jelas bahwa dua beruang tidak bisa bergaul dalam satu sarang." Selanjutnya, A.I. Leipunsky dan O.D. Kazachkovsky menjadi spesialis terkemuka dalam reaktor dan pada tahun 1960 dianugerahi Hadiah Lenin.

Resolusi tersebut berisi klausul tentang transfer untuk bekerja di FIAN dari karyawan Laboratorium "V", yang terlibat dalam pengembangan akselerator, dengan transfer peralatan yang sesuai. Dan ada sesuatu yang ingin disampaikan: pengerjaan akselerator di Laboratorium "B" pada saat itu telah dibawa ke tahap model dan pembuktian keputusan utama.

Tidak semua orang antusias dengan transfer ke FIAN, karena mudah dan menarik untuk bekerja dengan Leipunsky: dia tidak hanya penasihat ilmiah yang hebat, tetapi juga orang yang luar biasa. Namun, hampir tidak mungkin untuk menolak pemindahan: pada saat yang sulit itu, penolakan diancam dengan pengadilan dan kamp.

Kelompok yang dipindahkan dari Laboratorium "B" termasuk insinyur Leonid Petrovich Zinoviev. Dia, seperti anggota lain dari kelompok akselerator, di laboratorium Leipunsky pertama kali terlibat dalam pengembangan komponen individu yang diperlukan untuk model akselerator masa depan, khususnya, sumber ion dan sirkuit pulsa tegangan tinggi untuk memberi daya pada injektor. Leipunsky segera menarik perhatian seorang insinyur yang kompeten dan kreatif. Atas instruksinya, Zinoviev adalah orang pertama yang terlibat dalam pembuatan pabrik percontohan di mana dimungkinkan untuk mensimulasikan seluruh proses percepatan proton. Maka tidak ada yang bisa membayangkan bahwa, setelah menjadi salah satu perintis dalam pekerjaan untuk menghidupkan ide synchrophasotron, Zinoviev akan menjadi satu-satunya orang yang akan melalui semua tahap pembuatan dan peningkatannya. Dan tidak hanya lulus, tetapi memimpin mereka.

Hasil teoretis dan eksperimental yang diperoleh di Laboratorium "V" digunakan di Institut Fisika Lebedev dalam desain sinkrofasotron 10 GeV. Namun, meningkatkan energi akselerator ke nilai ini membutuhkan perbaikan yang signifikan. Kesulitan pembuatannya diperparah dengan kenyataan bahwa pada saat itu tidak ada pengalaman dalam membangun instalasi sebesar itu di seluruh dunia.

Di bawah bimbingan ahli teori M.S. Rabinovich dan A.A. Kolomensky di FIAN membuat pembenaran fisik dari proyek teknis. Komponen utama synchrophasotron dikembangkan oleh Institut Teknik Radio Moskow dari Akademi Ilmu Pengetahuan dan Institut Penelitian Leningrad di bawah bimbingan direktur mereka A.L. Permen dan E.G. Nyamuk.

Untuk mendapatkan pengalaman yang diperlukan, kami memutuskan untuk membuat model sinkrofasotron untuk energi 180 MeV. Itu terletak di wilayah FIAN di sebuah gedung khusus, yang, karena alasan kerahasiaan, disebut gudang No. 2. Pada awal 1951, Veksler mempercayakan Zinoviev dengan semua pekerjaan pada model, termasuk pemasangan peralatan, penyesuaian, dan peluncuran terintegrasi.

Model Fianovsky sama sekali bukan bayi - magnetnya dengan diameter 4 meter berbobot 290 ton. Selanjutnya, Zinoviev ingat bahwa ketika mereka merakit model sesuai dengan perhitungan pertama dan mencoba memulainya, pada awalnya tidak ada yang berhasil. Banyak kesulitan teknis yang tak terduga harus diatasi sebelum model diluncurkan. Ketika ini terjadi pada tahun 1953, Veksler berkata: “Nah, itu dia! Synchrophasotron Ivankovsky akan bekerja!” Itu tentang sinkrofasotron 10 GeV besar, yang sudah mulai dibangun pada tahun 1951 di wilayah Kalinin. Konstruksi dilakukan oleh organisasi dengan nama sandi TDS-533 (Direktorat Teknis Konstruksi 533).

Sesaat sebelum peluncuran model tersebut, sebuah majalah Amerika secara tak terduga menerbitkan laporan tentang desain baru sistem magnetik akselerator, yang disebut pemfokusan keras. Ini dilakukan sebagai satu set bagian bolak-balik dengan gradien medan magnet yang berlawanan arah. Ini secara signifikan mengurangi amplitudo osilasi partikel yang dipercepat, yang pada gilirannya memungkinkan untuk secara signifikan mengurangi penampang ruang vakum. Akibatnya, sejumlah besar besi disimpan, yang digunakan untuk konstruksi magnet. Misalnya, akselerator 30 GeV di Jenewa, berdasarkan fokus keras, memiliki tiga kali energi dan tiga kali keliling Dubna synchrophasotron, dan magnetnya sepuluh kali lebih ringan.

Desain magnet fokus keras diusulkan dan dikembangkan oleh ilmuwan Amerika Courant, Livingston dan Snyder pada tahun 1952. Beberapa tahun sebelum mereka, hal yang sama ditemukan, tetapi tidak diterbitkan oleh Christophilos.

Zinoviev segera menghargai penemuan orang Amerika dan mengusulkan untuk mendesain ulang sinkrofasotron Dubna. Tapi untuk ini, waktu harus dikorbankan. Veksler kemudian berkata: "Tidak, bahkan untuk satu hari, tetapi kita harus berada di depan Amerika." Mungkin, dalam kondisi Perang Dingin, dia benar - "kuda tidak berubah di tengah jalan." Dan akselerator besar terus dibangun sesuai dengan proyek yang dikembangkan sebelumnya. Pada tahun 1953, atas dasar sinkrofasotron yang sedang dibangun, Laboratorium Elektrofisika Akademi Ilmu Pengetahuan Uni Soviet (EFLAN) dibuat. V.I. diangkat sebagai direkturnya. Veksler.

Pada tahun 1956, INP dan EFLAN membentuk dasar dari Joint Institute for Nuclear Research (JINR) yang didirikan. Lokasinya kemudian dikenal sebagai kota Dubna. Pada saat itu, energi proton pada sinkrosiklotron adalah 680 MeV, dan konstruksi sinkrofasotron sedang diselesaikan. Sejak hari-hari pertama pembentukan JINR, gambar bergaya bangunan sinkrofasotron (penulis V.P. Bochkarev) menjadi simbol resminya.

Model tersebut membantu dalam memecahkan sejumlah masalah untuk akselerator 10 GeV, namun, desain banyak node telah mengalami perubahan signifikan karena perbedaan ukuran yang besar. Diameter rata-rata elektromagnet sinkrofasotron adalah 60 meter, dan beratnya 36 ribu ton (menurut parameternya, masih ada di Guinness Book of Records). Berbagai macam masalah teknik kompleks baru muncul, yang berhasil dipecahkan oleh tim.

Akhirnya, semuanya siap untuk peluncuran akselerator yang terintegrasi. Atas perintah Veksler, itu dipimpin oleh L.P. Zinoviev. Pekerjaan dimulai pada akhir Desember 1956, situasinya tegang, dan Vladimir Iosifovich tidak membiarkan dirinya maupun karyawannya. Kami sering bermalam di ranjang bayi tepat di ruang kontrol besar instalasi. Menurut memoar A.A. Kolomensky, Veksler menghabiskan sebagian besar energinya yang tak habis-habisnya pada waktu itu untuk "memeras" bantuan dari organisasi eksternal dan mempraktekkan proposal praktis, yang sebagian besar berasal dari Zinoviev. Veksler sangat menghargai intuisi eksperimentalnya, yang memainkan peran penting dalam memulai akselerator raksasa.

Untuk waktu yang sangat lama mereka tidak bisa mendapatkan mode betatron, yang tanpanya peluncuran tidak mungkin dilakukan. Dan Zinoviev-lah yang, pada saat genting, menyadari apa yang perlu dilakukan untuk menghembuskan kehidupan ke dalam sinkrofasotron. Percobaan, yang disiapkan selama dua minggu, untuk kegembiraan semua orang, akhirnya dimahkotai dengan kesuksesan. Pada 15 Maret 1957, sinkronisasi Dubna mulai bekerja, yang dilaporkan ke seluruh dunia oleh surat kabar Pravda pada 11 April 1957 (artikel oleh V.I. Veksler). Menariknya, berita ini muncul hanya ketika energi akselerator, yang secara bertahap meningkat sejak hari peluncuran, melebihi energi 6,3 GeV pada waktu itu, synchrophasotron Amerika terkemuka di Berkeley. "Ada 8,3 miliar elektronvolt!" - surat kabar melaporkan, mengumumkan bahwa akselerator rekor telah dibuat di Uni Soviet. Impian Veksler yang berharga telah menjadi kenyataan!

Pada 16 April, energi proton mencapai nilai desain 10 GeV, tetapi akselerator baru dioperasikan beberapa bulan kemudian, karena masih ada cukup banyak masalah teknis yang belum terpecahkan. Namun hal utama ada di belakang - synchrophasotron mulai bekerja.

Veksler melaporkan hal ini pada sesi kedua Dewan Akademik Institut Gabungan pada Mei 1957. Pada saat yang sama, direktur institut D.I. Blokhintsev mencatat bahwa, pertama, model sinkrofasotron dibuat dalam satu setengah tahun, sementara di Amerika butuh sekitar dua tahun. Kedua, sinkrofasotron itu sendiri diluncurkan dalam tiga bulan, memenuhi jadwal, meskipun pada awalnya tampak tidak realistis. Itu adalah peluncuran synchrophasotron yang membawa Dubna ketenaran pertama di seluruh dunia.

Pada sesi ketiga Dewan Akademik Institut, Anggota Koresponden dari Akademi Ilmu Pengetahuan V.P. Dzhelepov mencatat bahwa "Zinoviev dalam segala hal merupakan jiwa peluncuran dan membawa sejumlah besar energi dan upaya ke dalam bisnis ini, yaitu upaya kreatif dalam menyiapkan mesin." A D.I. Blokhintsev menambahkan bahwa "Zinoviev benar-benar mengalami pekerjaan penyesuaian yang rumit."

Ribuan orang terlibat dalam pembuatan sinkrofasotron, tetapi Leonid Petrovich Zinoviev memainkan peran khusus dalam hal ini. Veksler menulis: “Keberhasilan peluncuran synchrophasotron dan kemungkinan memulai pekerjaan fisik secara luas di atasnya sebagian besar terkait dengan partisipasi L.P. Zinoviev.

Zinoviev berencana untuk kembali ke FIAN setelah peluncuran akselerator. Namun, Veksler memohon padanya untuk tinggal, percaya bahwa dia tidak bisa mempercayakan orang lain dengan pengelolaan synchrophasotron. Zinoviev setuju dan mengawasi pekerjaan akselerator selama lebih dari tiga puluh tahun. Di bawah kepemimpinannya dan dengan partisipasi langsung, akselerator terus ditingkatkan. Zinoviev menyukai synchrophasotron dan sangat halus merasakan napas raksasa besi ini. Menurutnya, tidak ada satu pun, bahkan detail terkecil dari akselerator, yang tidak akan dia sentuh dan yang tujuannya tidak dia ketahui.

Pada bulan Oktober 1957, pada pertemuan panjang Dewan Akademik Institut Kurchatov, yang diketuai oleh Igor Vasilyevich sendiri, tujuh belas orang dari berbagai organisasi yang berpartisipasi dalam pembuatan sinkrofasotron dinominasikan untuk Hadiah Lenin paling bergengsi pada waktu itu di Soviet. Persatuan. Namun menurut ketentuan, jumlah pemenang tidak boleh lebih dari dua belas orang. Pada bulan April 1959, direktur Laboratorium Energi Tinggi JINR V.I. Veksler, kepala departemen laboratorium yang sama L.P. Zinoviev, Wakil Kepala Direktorat Utama Penggunaan Energi Atom di bawah Dewan Menteri Uni Soviet D.V. Efremov, Direktur Institut Penelitian Leningrad E.G. Komar dan kolaboratornya N.A. Monoszon, A.M. Stolov, direktur Institut Teknik Radio Moskow dari Akademi Ilmu Pengetahuan Uni Soviet A.L. Mints, karyawan dari institut yang sama F.A. Vodopyanov, S.M. Rubchinsky, staf FIAN A.A. Kolomensky, V.A. Petukhov, M.S. Rabinovich. Veksler dan Zinoviev menjadi warga kehormatan Dubna.

Synchrophasotron tetap beroperasi selama empat puluh lima tahun. Selama waktu ini, sejumlah penemuan dibuat di atasnya. Pada tahun 1960, model sinkrofasotron diubah menjadi akselerator elektron, yang masih beroperasi di FIAN.

sumber

Literatur:
Kolomensky A. A., Lebedev A. N. Teori akselerator siklik. -M., 1962.
Komar EG Akselerator partikel bermuatan. -M., 1964.
Livinggood J. Prinsip pengoperasian akselerator siklik - M., 1963.
Oganesyan Yu Bagaimana siklotron diciptakan / Science and Life, 1980 No. 4, p. 73.
Hill R. Di belakang partikel - M., 1963.

http://elementy.ru/lib/430461?page_design=print

http://www.afizika.ru/zanimatelniestati/172-ktopridumalsirofazatron

http://theor.jinr.ru/~spin2012/talks/plenary/Kekelidze.pdf

http://fodeka.ru/blog/?p=1099

http://www.larissa-zinovyeva.com

Dan saya akan mengingatkan Anda tentang beberapa pengaturan lain: misalnya, dan seperti apa tampilannya. Ingat apa itu. Atau mungkin Anda tidak tahu? atau apa itu? Artikel asli ada di website InfoGlaz.rf Tautan ke artikel dari mana salinan ini dibuat -

Apa itu sinkrofasotron?

Pertama, mari kita menyelidiki sedikit tentang sejarah. Kebutuhan akan perangkat ini pertama kali muncul pada tahun 1938. Sekelompok fisikawan dari Institut Fisika dan Teknologi Leningrad berbicara kepada Molotov dengan pernyataan bahwa Uni Soviet membutuhkan basis penelitian untuk mempelajari struktur inti atom. Mereka memperdebatkan permintaan ini dengan fakta bahwa bidang studi semacam itu memainkan peran yang sangat penting, dan saat ini Uni Soviet agak tertinggal dari rekan-rekan Baratnya. Memang, di Amerika pada waktu itu sudah ada 5 sinkrofasotron, di Uni Soviet tidak ada satu pun. Diusulkan untuk menyelesaikan pembangunan siklotron yang sudah dimulai, yang pengembangannya dihentikan karena pendanaan yang buruk dan kurangnya personel yang kompeten.

Pada akhirnya, keputusan dibuat untuk membangun sinkrofasotron, dan Veksler memimpin proyek ini. Konstruksi selesai pada tahun 1957. Jadi apa itu sinkrofasotron? Sederhananya, itu adalah akselerator partikel. Ini mengkhianati partikel energi kinetik yang sangat besar. Ini didasarkan pada variabel medan magnet utama dan frekuensi variabel medan utama. Kombinasi ini memungkinkan untuk menjaga partikel dalam orbit yang konstan. Perangkat ini digunakan untuk mempelajari sifat partikel yang paling beragam dan interaksinya pada tingkat energi tinggi.

Perangkat ini memiliki dimensi yang sangat menarik: ia menempati seluruh gedung universitas, beratnya 36 ribu ton, dan diameter cincin magnet adalah 60 m Dimensi yang cukup mengesankan untuk perangkat yang tugas utamanya adalah mempelajari partikel yang dimensinya diukur dalam mikrometer.

Prinsip operasi sinkrofasotron

Banyak fisikawan mencoba mengembangkan perangkat yang memungkinkan untuk mempercepat partikel, mengkhianati mereka dengan energi yang sangat besar. Solusi untuk masalah ini adalah sinkrofasotron. Bagaimana cara kerjanya dan apa dasarnya?

Awal diletakkan oleh siklotron. Pertimbangkan prinsip operasinya. Ion-ion yang akan mempercepat jatuh ke dalam ruang hampa di mana dee berada. Pada saat ini, ion dipengaruhi oleh medan magnet: mereka terus bergerak sepanjang sumbu, mendapatkan kecepatan. Setelah mengatasi poros dan mencapai celah berikutnya, mereka mulai menambah kecepatan. Untuk percepatan yang lebih besar, diperlukan peningkatan konstan dalam jari-jari busur. Dalam hal ini, waktu transit akan konstan, meskipun jarak bertambah. Karena peningkatan kecepatan, peningkatan massa ion diamati.

Fenomena ini menyebabkan hilangnya perolehan kecepatan. Ini adalah kelemahan utama siklotron. Dalam sinkrofasotron, masalah ini sepenuhnya dihilangkan dengan mengubah induksi medan magnet dengan massa terikat dan secara bersamaan mengubah frekuensi pengisian partikel. Artinya, energi partikel meningkat karena medan listrik, pengaturan arah karena adanya medan magnet.