Naudojamas sinchrofasotronas. Sinchrofasotronas: kas tai yra, veikimo principas ir aprašymas

Visas pasaulis žino, kad 1957 metais SSRS paleido pirmąjį pasaulyje dirbtinį Žemės palydovą. Tačiau nedaugelis žino, kad tais pačiais metais Sovietų Sąjunga pradėjo bandyti sinchrofasotroną, kuris yra šiuolaikinio Didžiojo hadronų greitintuvo Ženevoje pirmtakas. Straipsnyje bus aptarta, kas yra sinchrofasotronas ir kaip jis veikia.

Atsakant į klausimą, kas yra sinchrofasotronas, reikėtų pasakyti, kad tai aukštųjų technologijų ir imlus mokslui prietaisas, skirtas mikrokosmosui tirti. Visų pirma, sinchrofasotrono idėja buvo tokia: naudojant galingus elektromagnetų sukurtus magnetinius laukus, reikėjo pagreitinti elementariųjų dalelių (protonų) spindulį iki didelio greičio, o tada nukreipti šį spindulį į taikinį. ramybėje. Nuo tokio susidūrimo protonai turės „skilti“ į gabalus. Netoli taikinio yra specialus detektorius – burbulų kamera. Šis detektorius leidžia sekti protonų dalių paliktus pėdsakus ir ištirti jų prigimtį ir savybes.

Kodėl reikėjo statyti SSRS sinchrofasotroną? Šiame moksliniame eksperimente, kuris buvo klasifikuojamas kaip „visiškai slaptas“, sovietų mokslininkai bandė rasti naują pigesnės ir efektyvesnės energijos šaltinį nei prisodrintas uranas. Taip pat buvo siekiama grynai mokslinių tikslų giliau tirti branduolinės sąveikos prigimtį ir subatominių dalelių pasaulį.

Sinchrofasotrono veikimo principas

Aukščiau pateiktas užduočių, su kuriomis susidūrė sinchrofasotronas, aprašymas daugeliui gali atrodyti ne per sunku, kad jas būtų galima įgyvendinti praktiškai, tačiau taip nėra. Nepaisant klausimo, kas yra sinchrofasotronas, paprastumo, norint pagreitinti protonus iki reikiamo didžiulio greičio, reikia šimtų milijardų voltų elektros įtampos. Tokios įtampos negalima sukurti net ir šiuo metu. Todėl buvo nuspręsta į protonus pumpuojamą energiją paskirstyti laiku.

Sinchrofasotrono veikimo principas buvo toks: žiediniu tuneliu pradeda judėti protonų pluoštas, kurio nors šio tunelio vietoje yra kondensatoriai, kurie sukuria galios bangą tuo momentu, kai pro juos praskrenda protonų pluoštas. Taigi kiekviename posūkyje yra nedidelis protonų pagreitis. Dalelių pluoštui padarius kelis milijonus apsisukimų per sinchrofasotrono tunelį, protonai pasieks norimą greitį ir bus nukreipti į taikinį.

Pažymėtina, kad elektromagnetai, naudojami protonų pagreičio metu, atliko vadovaujantį vaidmenį, tai yra, jie nustatė pluošto trajektoriją, bet nedalyvavo jį pagreitinant.

Problemos, su kuriomis susiduria mokslininkai atlikdami eksperimentus

Norint geriau suprasti, kas yra sinchrofasotronas ir kodėl jo kūrimas yra labai sudėtingas ir imlus mokslui procesas, reikėtų atsižvelgti į jo veikimo metu iškylančias problemas.

Pirma, kuo didesnis protonų pluošto greitis, tuo didesnę masę jie pradeda turėti pagal garsųjį Einšteino dėsnį. Esant artimam šviesai greičiui, dalelių masė tampa tokia didelė, kad norint išlaikyti jas norimoje trajektorijoje, būtina turėti galingus elektromagnetus. Kuo didesnis sinchrofasotrono dydis, tuo didesni magnetai gali būti įdėti.

Antra, sinchrofasotrono sukūrimą apsunkino ir protonų pluošto energijos nuostoliai jų apskritimo pagreičio metu, ir kuo didesnis pluošto greitis, tuo šie nuostoliai tampa reikšmingesni. Pasirodo, norint pagreitinti spindulį iki reikiamų gigantiškų greičių, reikia turėti milžiniškų galių.

Kokie rezultatai buvo gauti?

Neabejotina, kad eksperimentai sovietiniame sinchrofazotrone labai prisidėjo prie šiuolaikinių technologijų krypčių vystymosi. Taigi šių eksperimentų dėka sovietų mokslininkai sugebėjo patobulinti panaudoto urano-238 apdorojimo procesą ir gavo įdomių duomenų susidūrę skirtingų atomų pagreitintus jonus su taikiniu.

Eksperimentų su sinchrofasotronu rezultatai iki šiol naudojami statant atomines elektrines, kosmines raketas ir robotiką. Sovietinės mokslinės minties pasiekimai buvo panaudoti kuriant galingiausią mūsų laikų sinchrofasotroną – Didįjį hadronų greitintuvą. Pats sovietinis greitintuvas tarnauja Rusijos Federacijos mokslui, būdamas FIAN institute (Maskva), kur naudojamas kaip jonų greitintuvas.

Kas yra sinchrofasotronas: veikimo principas ir gauti rezultatai – viskas apie kelionę į vietą

+ fazė + elektronas) yra rezonansinis ciklinis greitintuvas, kurio pusiausvyros orbitos ilgis greitėjimo metu nekinta. Kad dalelės įsibėgėjimo metu išliktų toje pačioje orbitoje, keičiasi ir pirmaujantis magnetinis laukas, ir greitėjančio elektrinio lauko dažnis. Pastarasis yra būtinas, kad spindulys patektų į greitėjimo sekciją visada fazėje su aukšto dažnio elektriniu lauku. Tuo atveju, kai dalelės yra ultrareliatyvios, apsisukimų dažnis, esant fiksuotam orbitos ilgiui, nesikeičia didėjant energijai, o RF generatoriaus dažnis taip pat turi išlikti pastovus. Toks greitintuvas jau vadinamas sinchrotronu.

Kultūroje

Būtent šiuo prietaisu pirmokas „dirbo darbe“ garsiojoje Alos Pugačiovos dainoje „Pirmoko daina“. Sinchrofasotronas minimas ir Gaidai komedijoje „Operacija Y ir kiti Šuriko nuotykiai“. Šis prietaisas taip pat rodomas kaip Einšteino reliatyvumo teorijos taikymo pavyzdys mokomajame trumpametražio filme „Kas yra reliatyvumo teorija?“. Žemo intelekto humoristinėse laidose plačiajai visuomenei jis dažnai veikia kaip „nesuprantamas“ mokslinis prietaisas arba aukštųjų technologijų pavyzdys.

JK parlamentarams prireikė vos 15 minučių, kad apsispręstų dėl 1 milijardo svarų valstybės investicijų į sinchrofazotrono statybą. Po to – vieną valandą parlamento furšete energingai diskutavo apie kavos kainą nei daugiau, nei mažiau. Ir vis dėlto nusprendėme: sumažinome kainą 15 proc.

Atrodytų, užduotys savo sudėtingumu visiškai nepalyginamos, o pagal dalykų logiką viskas turėjo vykti visiškai priešingai. Valanda mokslams, 15 minučių kavai. Bet ne! Kaip vėliau paaiškėjo, dauguma gerbiamų politikų nedelsdami atidavė savo slapčiausią „už“, visiškai neįsivaizduodami, kas yra „sinchrofasotronas“.

Gerbiamas skaitytojau, kartu su Jumis užpildykime šią žinių spragą ir netapkime kaip kai kurių bendražygių mokslinė trumparegystė.

Kas yra sinchrofasotronas?

Synchrophasotron – elektroninė instaliacija moksliniams tyrimams – elementariųjų dalelių (neutronų, protonų, elektronų ir kt.) ciklinis greitintuvas. Jis yra didžiulio žiedo, sveriančio daugiau nei 36 tūkstančius tonų, formą. Jo itin galingi magnetai ir greitinamieji vamzdeliai prisotina mikroskopines daleles milžiniška kryptine energija. Phasotron rezonatoriaus gelmėse, 14,5 metro gylyje, fiziniu lygmeniu vyksta išties fantastiškos transformacijos: pavyzdžiui, mažytis protonas gauna 20 milijonų elektronų voltų, o sunkusis jonas – 5 milijonus eV. Ir tai tik nedidelė visų galimybių dalis!

Būtent dėl ​​unikalių ciklinio greitintuvo savybių mokslininkams pavyko sužinoti slapčiausias visatos paslaptis: ištirti nežymiai mažų dalelių struktūrą ir fizikinius bei cheminius procesus, vykstančius jų apvalkalų viduje; stebėkite sintezės reakciją savo akimis; atrasti iki šiol nežinomų mikroskopinių objektų prigimtį.

Fasotronas pažymėjo naują mokslinių tyrimų erą – tyrimų teritoriją, kurioje mikroskopas buvo bejėgis, apie kurį labai atsargiai kalbėjo net mokslinės fantastikos novatoriai (jų toliaregiškas kūrybinis skrydis negalėjo nuspėti padarytų atradimų!).

Sinchrofasotrono istorija

Iš pradžių greitintuvai buvo linijiniai, tai yra, jie neturėjo ciklinės struktūros. Tačiau netrukus fizikai turėjo jų atsisakyti. Reikalavimai energetinėms vertėms išaugo – reikėjo daugiau. Tačiau linijinė konstrukcija negalėjo susidoroti: teoriniai skaičiavimai parodė, kad šioms vertėms ji turi būti neįtikėtino ilgio.

• 1929 metais Amerikietis E. Lawrence'as bando išspręsti šią problemą ir išranda ciklotroną – šiuolaikinio fazotrono prototipą. Testai vyksta gerai. Po dešimties metų, 1939 m. Lawrence'as apdovanotas Nobelio premija.
• 1938 metais SSRS talentingas fizikas V.I.Veksleris pradėjo aktyviai spręsti greitintuvų kūrimo ir tobulinimo problemą. 1944 metų vasario mėn jam kyla revoliucinė idėja, kaip įveikti energijos barjerą. Veksleris savo metodą vadina „autofazavimu“. Lygiai po metų tą pačią technologiją visiškai savarankiškai atranda mokslininkas iš JAV E. Macmillanas.
• 1949 m. Sovietų Sąjungoje, vadovaujant V.I. Veksleris ir S.I. Vavilovo, vyksta didelio masto mokslinis projektas - sinchrofasotrono sukūrimas, kurio galia yra 10 milijardų elektronų voltų. 8 metus Ukrainos Dubno mieste esančiame Branduolinių tyrimų institute grupė teorinių fizikų, dizainerių ir inžinierių kruopščiai dirbo ties instaliacija. Todėl jis dar vadinamas Dubninsko sinchrofasotronu.

Sinchrofasotronas buvo pradėtas eksploatuoti 1957 m. kovą, likus šešiems mėnesiams iki pirmojo dirbtinio Žemės palydovo skrydžio į kosmosą.

Kokie tyrimai atliekami sinchrofazotrone?

Wexlerio rezonansinis ciklinis greitintuvas pagimdė daugybę puikių atradimų daugelyje fundamentinės fizikos aspektų ir ypač kai kurių prieštaringų ir mažai ištirtų Einšteino reliatyvumo teorijos problemų:

• branduolių kvarkinės struktūros elgsena sąveikos procese;
• kaupiamųjų dalelių susidarymas dėl reakcijų, kuriose dalyvauja branduoliai;
• pagreitintų deuteronų savybių tyrimas;
• sunkiųjų jonų sąveika su taikiniais (tikrinamas mikroschemų atsparumas);
• Urano-238 šalinimas.

Šiose srityse gauti rezultatai sėkmingai pritaikomi statant erdvėlaivius, projektuojant atomines elektrines, kuriant robotiką ir įrangą darbui ekstremaliomis sąlygomis. Tačiau nuostabiausia yra tai, kad eilė tyrimų, atliekamų sinchrofazotrone, priartina mokslininkus prie didžiosios Visatos atsiradimo paslapties išaiškinimo.

Štai subtiliai pažįstamas žodis „sinchrofasotronas“! Priminkite, kaip tai pateko į paprasto pasauliečio ausis Sovietų Sąjungoje? Buvo koks nors filmas ar populiari daina, kažkas, aš tiksliai prisimenu! O gal tai buvo tik neištariamo žodžio analogas?

O dabar vis tiek prisiminkime, kas tai yra ir kaip jis buvo sukurtas ...

1957 metais Sovietų Sąjunga padarė revoliucinį mokslo proveržį iš karto dviem kryptimis: spalį buvo paleistas pirmasis dirbtinis Žemės palydovas, o prieš kelis mėnesius, kovo mėnesį, prasidėjo legendinis sinchrofasotronas – milžiniška mikropasaulio tyrinėjimo instaliacija. veikiantis Dubnoje. Šie du įvykiai sukrėtė visą pasaulį, o žodžiai „palydovas“ ir „sinchrofasotronas“ tvirtai įsiliejo į mūsų gyvenimą.

Sinchrofasotronas yra vienas iš įkrautų dalelių greitintuvų tipų. Juose esančios dalelės pagreitinamos iki didelių greičių ir, atitinkamai, iki didelės energijos. Pagal jų susidūrimų su kitomis atominėmis dalelėmis rezultatą sprendžiama apie materijos struktūrą ir savybes. Susidūrimų tikimybę lemia pagreitinto dalelių pluošto intensyvumas, tai yra jame esančių dalelių skaičius, todėl intensyvumas kartu su energija yra svarbus greitintuvo parametras.

Greitintuvai pasiekia milžiniškus dydžius, ir neatsitiktinai rašytojas Vladimiras Karcevas pavadino juos branduolinio amžiaus piramidėmis, pagal kurias palikuonys spręs apie mūsų technologijų lygį.

Prieš kuriant greitintuvus, kosminiai spinduliai buvo vienintelis didelės energijos dalelių šaltinis. Iš esmės tai yra kelių GeV dydžio protonai, laisvai ateinantys iš kosmoso, ir antrinės dalelės, atsirandančios sąveikaujant su atmosfera. Tačiau kosminių spindulių srautas yra chaotiškas ir mažo intensyvumo, todėl laikui bėgant laboratoriniams tyrimams buvo pradėti kurti specialūs įrenginiai - greitintuvai su kontroliuojamais didelės energijos ir didesnio intensyvumo dalelių pluoštais.

Visų greitintuvų veikimas pagrįstas gerai žinomu faktu: įkrautą dalelę pagreitina elektrinis laukas. Tačiau neįmanoma gauti labai didelės energijos dalelių, greitinant jas tik vieną kartą tarp dviejų elektrodų, nes tam tektų joms taikyti didžiulę įtampą, o tai techniškai neįmanoma. Todėl daug energijos turinčios dalelės gaunamos pakartotinai perduodant jas tarp elektrodų.

Greitintuvai, kuriuose dalelė praeina per nuoseklius greitėjimo tarpus, vadinami tiesiniais. Greitintuvai buvo pradėti kurti nuo jų, tačiau reikalavimas didinti dalelių energiją lėmė beveik nerealiai didelius instaliacijų ilgius.

1929 metais amerikiečių mokslininkas E. Lawrence'as pasiūlė sukurti greitintuvą, kuriame dalelė juda spirale, pakartotinai eidama per tą patį tarpą tarp dviejų elektrodų. Dalelių trajektorija yra sulenkta ir pasukta vienodo magnetinio lauko, nukreipto statmenai orbitos plokštumai. Greitintuvas buvo vadinamas ciklotronu. 1930–1931 metais Lawrence'as ir jo bendradarbiai Kalifornijos universitete (JAV) pastatė pirmąjį ciklotroną. Už šį išradimą jis buvo apdovanotas Nobelio premija 1939 m.

Ciklotrone didelis elektromagnetas sukuria vienodą magnetinį lauką, o elektrinis laukas atsiranda tarp dviejų tuščiavidurių D formos elektrodų (iš čia jų pavadinimas – „dees“). Elektrodams taikoma kintamoji įtampa, kuri keičia poliškumą kiekvieną kartą, kai dalelė apsisuka pusę apsisukimo. Dėl šios priežasties elektrinis laukas visada pagreitina daleles. Ši idėja negalėtų būti įgyvendinta, jei skirtingos energijos dalelės turėtų skirtingus revoliucijos laikotarpius. Bet, laimei, nors greitis didėja didėjant energijai, apsisukimo laikotarpis išlieka pastovus, nes trajektorijos skersmuo didėja tuo pačiu santykiu. Būtent ši ciklotrono savybė leidžia pagreitinimui naudoti pastovų elektrinio lauko dažnį.

Netrukus ciklotronai pradėti kurti ir kitose tyrimų laboratorijose.

Sinchrofazotrono pastatas šeštajame dešimtmetyje

Apie būtinybę sukurti rimtą akceleratoriaus bazę Sovietų Sąjungoje vyriausybės lygiu buvo paskelbta 1938 m. kovo mėn. Leningrado fizikos ir technologijos instituto (LFTI) mokslininkų grupė, vadovaujama akademiko A.F. Ioffe kreipėsi į SSRS liaudies komisarų tarybos pirmininką V.M. Molotovas su laišku, kuriame siūloma sukurti techninę bazę tyrimams atomo branduolio sandaros srityje. Atomo branduolio sandaros klausimai tapo viena iš pagrindinių gamtos mokslų problemų, o Sovietų Sąjunga jų sprendimu labai atsiliko. Taigi, jei Amerikoje buvo bent penki ciklotronai, tai Sovietų Sąjungoje nebuvo nė vieno (vienintelis Mokslų akademijos Radžio instituto (RIAN) ciklotronas, paleistas 1937 m., praktiškai neveikė dėl dizaino defektai). Kreipimesi į Molotovą buvo prašoma sudaryti sąlygas iki 1939 m. sausio 1 d. baigti LPTI ciklotrono statybą. Jo kūrimo darbai, prasidėję 1937 m., buvo sustabdyti dėl padalinių neatitikimų ir finansavimo nutraukimo.

Išties rašant laišką šalies valdžios sluoksniuose buvo aiškus nesusipratimas dėl tyrimų aktualumo atominės fizikos srityje. Pagal atsiminimus M.G. Meshcheryakovo, 1938 m. net iškilo klausimas, kaip likviduoti Radžio institutą, kuris, kai kurių nuomone, užsiėmė nenaudingais urano ir torio tyrimais, o šalis siekė padidinti anglies gavybą ir plieno lydymą.

Laiškas Molotovui turėjo įtakos ir jau 1938 metų birželį SSRS mokslų akademijos komisija, vadovaujama P.L. „Kapitsa“, vyriausybės prašymu, pateikė išvadą dėl būtinybės statyti 10–20 MeV LPTI ciklotroną, atsižvelgiant į pagreitintų dalelių tipą, ir tobulinti RIAN ciklotroną.

1938 metų lapkritį S.I. Vavilovas kreipimesi į Mokslų akademijos prezidiumą pasiūlė LFTI ciklotroną pastatyti Maskvoje ir perduoti I. V. laboratoriją. Kurchatovą, kuris dalyvavo jo kūrime. Sergejus Ivanovičius norėjo, kad centrinė atomo branduolio tyrimo laboratorija būtų toje pačioje vietoje, kur buvo įsikūrusi Mokslų akademija, tai yra Maskvoje. Tačiau LLRI jam nepritarė. Ginčai baigėsi 1939 metų pabaigoje, kai A.F. Ioffas pasiūlė vienu metu sukurti tris ciklotronus. 1940 07 30 SSRS mokslų akademijos prezidiumo posėdyje buvo nuspręsta šiais metais pavesti RIAN įrengti esamą ciklotroną, FIAN iki spalio 15 dienos paruošti reikiamas medžiagas naujo galingo ciklotrono statybai. , o LFTI ciklotrono statybą užbaigti 1941 m. pirmąjį ketvirtį.

Atsižvelgiant į šį sprendimą, FIAN buvo sukurta vadinamoji ciklotronų brigada, kurią sudarė Vladimiras Iosifovičius Veksleris, Sergejus Nikolajevičius Vernovas, Pavelas Aleksejevičius Čerenkovas, Leonidas Vasiljevičius Groševas ir Jevgenijus Lvovičius Feinbergas. 1940 m. rugsėjo 26 d. Fizinių ir matematikos mokslų katedros (OPMS) biuras išgirdo V.I. Veksleris apie ciklotrono projektavimo užduotį patvirtino pagrindines jo charakteristikas ir konstrukcijos sąmatą. Ciklotronas buvo skirtas pagreitinti deuteronus iki 50 MeV energijos. FIAN planavo pradėti statyti 1941 m., o pradėti eksploatuoti 1943 m. Suplanuotus planus sujaukė karas.

Neatidėliotinas poreikis sukurti atominę bombą privertė Sovietų Sąjungą sutelkti pastangas tiriant mikropasaulį. Laboratorijoje Nr.2 Maskvoje vienas po kito buvo pastatyti du ciklotronai (1944, 1946); Leningrade, panaikinus blokadą, buvo atkurti RIAN ir LFTI ciklotronai (1946 m.).

Nors Fianovskio ciklotrono projektas buvo patvirtintas dar prieš karą, tapo aišku, kad Lawrence'o projektas išnaudojo save, nes pagreitintų protonų energija negalėjo viršyti 20 MeV. Būtent nuo šios energijos pradeda veikti dalelės masės didėjimo šviesos greitį proporcingais greičiais poveikis, kas išplaukia iš Einšteino reliatyvumo teorijos.

Dėl masės augimo pažeidžiamas rezonansas tarp dalelės praėjimo per greitėjimo tarpą ir atitinkamos elektrinio lauko fazės, o tai reiškia lėtėjimą.

Pažymėtina, kad ciklotronas skirtas pagreitinti tik sunkiąsias daleles (protonus, jonus). Taip yra dėl to, kad dėl per mažos ramybės masės elektronas jau esant 1–3 MeV energijoms pasiekia greitį, artimą šviesos greičiui, dėl to jo masė pastebimai didėja ir dalelė greitai nueina. iš rezonanso.

Pirmasis ciklinis elektronų greitintuvas buvo betatronas, kurį 1940 m. pastatė Kerst pagal Wideröe idėją. Betatronas remiasi Faradėjaus dėsniu, pagal kurį pasikeitus magnetiniam srautui, prasiskverbiamam į uždarą grandinę, šioje grandinėje atsiranda elektrovaros jėga. Betatrone uždara grandinė yra dalelių srautas, judantis žiedine orbita pastovaus spindulio vakuuminėje kameroje palaipsniui didėjančiame magnetiniame lauke. Didėjant magnetiniam srautui orbitos viduje, atsiranda elektrovaros jėga, kurios tangentinė dedamoji pagreitina elektronus. Betatrone, kaip ir ciklotrone, yra labai didelės energijos dalelių gamybos ribos. Taip yra dėl to, kad pagal elektrodinamikos dėsnius žiedinėmis orbitomis judantys elektronai skleidžia elektromagnetines bangas, kurios reliatyvistiniu greičiu nuneša daug energijos. Norint kompensuoti šiuos nuostolius, būtina žymiai padidinti magneto šerdies dydį, kuris turi praktinę ribą.

Taigi iki 1940-ųjų pradžios galimybės gauti didesnę energiją tiek protonams, tiek elektronams buvo išnaudotos. Tolimesniems mikrokosmoso tyrimams reikėjo didinti pagreitintų dalelių energiją, todėl aktualu tapo uždavinys surasti naujus pagreičio metodus.

1944 metų vasarį V.I. Veksleris pateikė revoliucinę idėją, kaip įveikti ciklotrono ir betatrono energijos barjerą. Tai buvo taip paprasta, kad atrodė keista, kad į jį nebuvo kreiptasi anksčiau. Idėja buvo tokia, kad rezonansinio pagreičio metu dalelių apsisukimų dažniai ir greitėjimo laukas turi nuolat sutapti, kitaip tariant, būti sinchroniški. Sinchronizacijai greitinant sunkiąsias reliatyvistines daleles ciklotrone, buvo pasiūlyta keisti greitėjančio elektrinio lauko dažnį pagal tam tikrą dėsnį (vėliau toks greitintuvas buvo vadinamas sinchrociklotronu).

Reliatyvistiniams elektronams pagreitinti buvo pasiūlytas greitintuvas, vėliau vadinamas sinchrotronu. Jame pagreitį vykdo pastovaus dažnio kintamasis elektrinis laukas, o sinchronizmą užtikrina pagal tam tikrą dėsnį besikeičiantis magnetinis laukas, išlaikantis daleles pastovaus spindulio orbitoje.

Praktiniais tikslais reikėjo teoriškai įsitikinti, kad siūlomi pagreičio procesai yra stabilūs, tai yra, esant nedideliems nukrypimams nuo rezonanso, dalelių fazavimas bus atliekamas automatiškai. Ciklotronų komandos teorinis fizikas E.L. Feinbergas atkreipė į tai Vekslerio dėmesį ir pats griežtai matematiškai įrodė procesų stabilumą. Štai kodėl Wexlerio idėja buvo pavadinta „autofazavimo principu“.

Siekdamas aptarti gautą sprendimą, FIAN surengė seminarą, kuriame Veksleris skaitė įvadinį pranešimą, o Feinbergas – apie stabilumą. Darbas buvo patvirtintas, o tais pačiais 1944 m. žurnale „SSRS mokslų akademijos pranešimai“ buvo paskelbti du straipsniai, kuriuose buvo svarstomi nauji pagreičio metodai (pirmame straipsnyje buvo kalbama apie greitintuvą, pagrįstą keliais dažniais, vėliau vad. mikrotroną). Jų autoriumi buvo nurodytas tik Veksleris, o Feinbergo pavardė iš viso nebuvo paminėta. Labai greitai Feinbergo vaidmuo atrandant automatinio fazavimo principą buvo nepelnytai užmirštas.

Po metų automatinio fazavimo principą savarankiškai atrado amerikiečių fizikas E. MacMillanas, tačiau Wexleris išlaikė prioritetą.

Pažymėtina, kad greitintuvuose, pagrįstuose naujuoju principu, „sverto taisyklė“ pasireiškė aiškiai – energijos padidėjimas lėmė pagreitintų dalelių pluošto intensyvumo praradimą, o tai siejama su cikliškumu. jų pagreičio, priešingai nei sklandžiai ciklotronuose ir betatronuose. Į šį nemalonų momentą iš karto buvo atkreiptas dėmesys 1945 m. vasario 20 d. Fizinių ir matematikos mokslų katedros sesijoje, tačiau tada visi vieningai priėjo prie išvados, kad ši aplinkybė jokiu būdu neturėtų trukdyti įgyvendinti projektą. Nors, beje, kova dėl intensyvumo vėliau nuolat erzino „akceleratorius“.

Toje pačioje sesijoje, SSRS mokslų akademijos prezidento siūlymu S.I. Vavilovo, buvo nuspręsta nedelsiant sukurti dviejų tipų greitintuvus, kuriuos pasiūlė Veksler. 1946 m. ​​vasario 19 d. Specialusis komitetas prie SSRS liaudies komisarų tarybos pavedė atitinkamai komisijai parengti jų projektus, nurodant pajėgumus, gamybos laiką ir statybos vietą. (FIAN atsisakė sukurti ciklotroną.)

Dėl to 1946 metų rugpjūčio 13 dieną vienu metu buvo išleisti du SSRS Ministrų Tarybos dekretai, kuriuos pasirašė SSRS Ministrų Tarybos pirmininkas I.V. Stalinas ir SSRS Ministrų Tarybos vadovas Ya.E. Chadajevas apie sinchrociklotrono sukūrimą 250 MeV deuterono energijai ir sinchrotroną 1 GeV energijai. Greitintuvų energiją pirmiausia padiktavo JAV ir SSRS politinė konfrontacija. Jungtinės Valstijos jau pastatė sinchrociklotroną, kurio deuterono energija yra apie 190 MeV, ir pradėjo statyti sinchrotroną, kurio energija yra 250–300 MeV. Buitiniai greitintuvai energine prasme turėjo pralenkti amerikietiškus.

Į sinchrociklotroną buvo dedamos viltys atrasti naujus elementus, naujus atominės energijos gavimo būdus iš pigesnių už uraną šaltinių. Sinchrotrono pagalba jie ketino dirbtinai gauti mezonus, kurie, kaip tuo metu manė sovietų fizikai, galėjo sukelti branduolio dalijimąsi.

Abu dekretai buvo paskelbti su antspaudu „Visiškai slaptas (specialus aplankas)“, nes greitintuvų statyba buvo atominės bombos sukūrimo projekto dalis. Jų pagalba buvo tikimasi gauti tikslią branduolinių jėgų teoriją, reikalingą bombų skaičiavimams, kurie tuo metu buvo atliekami tik naudojant didelį apytikslių modelių rinkinį. Tiesa, viskas pasirodė ne taip paprasta, kaip buvo manyta iš pradžių, ir reikia pastebėti, kad tokia teorija nesukurta iki šių dienų.

Nutarimais buvo nustatytos greitintuvų statybos vietos: sinchrotronas - Maskvoje, Kalugos plente (dabar Leninsky prospektas), FIAN teritorijoje; sinchrociklotronas - Ivankovskajos hidroelektrinės rajone, 125 kilometrai į šiaurę nuo Maskvos (tuo metu Kalinino sritis). Iš pradžių abiejų greitintuvų kūrimas buvo patikėtas FIAN. V.I. Veksleris, o sinchrociklotronui - D.V. Skobelcynas.

Kairėje – technikos mokslų daktaras profesorius L.P. Zinovjevas (1912–1998), dešinėje - SSRS mokslų akademijos akademikas V.I. Veksleris (1907–1966), kurdamas sinchrofasotroną

Po šešių mėnesių atominio projekto vadovas I.V. Kurchatovas, nepatenkintas Fianovo sinchrociklotrono darbų eiga, perkėlė šią temą į savo laboratoriją Nr. 2. Jis paskyrė M.G. Meshcheryakov, atleisdamas jį iš darbo Leningrado radžio institute. Meščeriakovui vadovaujant laboratorijoje Nr.2 buvo sukurtas sinchrociklotrono modelis, kuris jau eksperimentiškai patvirtino automatinio fazavimo principo teisingumą. 1947 metais Kalinino srityje pradėtas statyti akceleratorius.

1949 m. gruodžio 14 d., vadovaujant M.G. Meshcheryakov Synchrocyclotron buvo sėkmingai paleistas pagal grafiką ir tapo pirmuoju tokio tipo greitintuvu Sovietų Sąjungoje, blokuojančiu panašaus 1946 metais Berklyje (JAV) sukurto greitintuvo energiją. Jis išliko rekordinis iki 1953 m.

Iš pradžių sinchrociklotrono pagrindu veikianti laboratorija slaptumo dėlei vadinosi SSRS mokslų akademijos (GTL) Hidrotechnikos laboratorija ir buvo 2-osios laboratorijos filialas. 1953 m. ji buvo pertvarkyta į nepriklausomą Branduolinių problemų institutą. SSRS mokslų akademija (INP), vadovaujama M.G. Meshcheryakov.

Ukrainos mokslų akademijos akademikas A.I. Leipunskis (1907–1972), remdamasis automatinio fazavimo principu, pasiūlė sukurti greitintuvą, vėliau pavadintą sinchrofasotronu (nuotrauka: Mokslas ir gyvenimas)
Sinchrotrono sukūrimas nepavyko dėl daugelio priežasčių. Pirmiausia dėl nenumatytų sunkumų teko pastatyti du sinchrotronus mažesnėms energijoms – 30 ir 250 MeV. Jie buvo FIAN teritorijoje, o 1 GeV sinchrotroną nuspręsta statyti už Maskvos ribų. 1948 m. birželį jam buvo skirta vieta keli kilometrai nuo jau statomo sinchrociklotrono Kalinino srityje, bet ten taip pat nebuvo pastatyta, nes pirmenybė buvo suteikta Ukrainos akademijos akademiko Aleksandro Iljičiaus Leipunskio pasiūlytam greitintuvui. Mokslai. Tai atsitiko tokiu būdu.

1946 metais A.I. Leipunskis, remdamasis automatinio fazavimo principu, iškėlė idėją apie galimybę sukurti greitintuvą, kuriame būtų sujungtos sinchrotrono ir sinchrociklotrono savybės. Vėliau Veksleris šio tipo greitintuvus pavadino sinchrofasotronu. Pavadinimas tampa aiškus, jei atsižvelgsime į tai, kad sinchrociklotronas iš pradžių buvo vadinamas fasotronu, o kartu su sinchrotronu gaunamas sinchrofasotronas. Jame, pasikeitus valdymo magnetiniam laukui, dalelės juda išilgai žiedo, kaip ir sinchrotrone, o pagreitis sukuria aukšto dažnio elektrinį lauką, kurio dažnis kinta laikui bėgant, kaip ir sinchrociklotrone. Tai leido žymiai padidinti pagreitintų protonų energiją, palyginti su sinchrociklotronu. Sinchrofazotrone protonai preliminariai pagreitinami tiesiniame greitintuve - purkštuve. Dalelės, įvestos į pagrindinę kamerą, veikiant magnetiniam laukui, joje pradeda cirkuliuoti. Šis režimas vadinamas betatron režimu. Tada prie elektrodų, išdėstytų dviejuose diametraliai priešinguose tiesiniuose tarpeliuose, įjungiama aukšto dažnio greitinamoji įtampa.

Iš visų trijų greitintuvų tipų, pagrįstų automatinio fazavimo principu, sinchrofasotronas yra techniškai pats sudėtingiausias, todėl daugelis abejojo ​​jo sukūrimo galimybe. Tačiau Leipunskis, įsitikinęs, kad viskas pavyks, drąsiai ėmėsi įgyvendinti savo idėją.

1947 metais laboratorijoje „B“ prie Obninskojės stoties (dabar Obninsko miestas) speciali jo vadovaujama greitintuvų grupė pradėjo kurti greitintuvą. Pirmieji sinchrofasotrono teoretikai buvo Yu.A. Krutkovas, O.D. Kazačkovskis ir L.L. Sabsovičius. 1948 metų vasarį buvo surengta uždara akceleratorių konferencija, kurioje, be ministrų, dalyvavo ir A.L. Mintsas, žinomas tuo metu radijo inžinerijos specialistas, ir Leningrado elektrosilos bei transformatorių gamyklų vyriausieji inžinieriai. Visi jie teigė, kad Leipūno pasiūlytą akceleratorių galima padaryti. Pirmieji teoriniai rezultatai ir pirmaujančių gamyklų inžinierių parama leido pradėti konkretų didelio 1,3–1,5 GeV protonų energijos greitintuvo techninį projektą ir parengti eksperimentinį darbą, patvirtinantį Leipunskio idėjos teisingumą. 1948 m. gruodžio mėn. buvo parengtas greitintuvo techninis projektas, o 1949 m. kovo mėn. Leipunskis turėjo pateikti 10 GeV sinchrofasotrono projekto projektą.

Ir staiga, 1949 m., pačiame darbų įkarštyje, vyriausybė nutarė pradėtus darbus su sinchrofasotronu perduoti FIAN. Kam? Kodėl? Juk FIAN jau stato 1 GeV sinchrotroną! Taip, faktas yra tas, kad abu projektai, tiek 1,5 GeV sinchrotronas, tiek 1 GeV sinchrotronas, buvo per brangūs ir kilo klausimas dėl jų tikslingumo. Galiausiai tai buvo išspręsta viename iš specialių FIAN susitikimų, kur susirinko žymiausi šalies fizikai. Jie manė, kad nereikia statyti 1 GeV sinchrotrono, nes trūksta didelio susidomėjimo elektronų pagreičiu. Pagrindinis šios pozicijos priešininkas buvo M.A. Markovas. Pagrindinis jo argumentas buvo tas, kad daug efektyviau tirti protonus ir branduolines jėgas jau gerai ištirtos elektromagnetinės sąveikos pagalba. Tačiau apginti savo požiūrio jam nepavyko, o teigiamas sprendimas pasirodė Leipunskio projektui palankus.

Taip atrodo 10 GeV sinchrofasotronas Dubnoje

Puoselėta Vekslerio svajonė sukurti didžiausią greitintuvą žlugo. Nenorėdamas taikstytis su esama situacija, jis, remiamas S.I. Vavilovas ir D.V. Skobeltsyna pasiūlė atsisakyti 1,5 GeV sinchrofasotrono statybos ir nedelsiant pradėti projektuoti 10 GeV greitintuvą, kuris anksčiau buvo patikėtas A. I. Leipunskis. Vyriausybė pritarė šiam pasiūlymui, nes 1948 m. balandį sužinojo apie 6–7 GeV sinchrofasotrono projektą Kalifornijos universitete ir norėjosi bent trumpam aplenkti JAV.

1949 m. gegužės 2 d. SSRS Ministrų Taryba paskelbė nutarimą dėl 7–10 GeV energijos sinchrofazotrono sukūrimo anksčiau sinchrotronui skirtoje teritorijoje. Tema buvo perkelta į FIAN, o V.I. Veksleris, nors Leipunskio verslas klostėsi visai neblogai.

Tai pirmiausia galima paaiškinti tuo, kad Veksleris buvo laikomas autofazavimo principo autoriumi ir, remiantis amžininkų prisiminimais, L. P. jam labai palankė. Berija. Antra, S. I. Vavilovas tuo metu buvo ne tik FIAN direktorius, bet ir SSRS mokslų akademijos prezidentas. Leipunskiui buvo pasiūlyta tapti Vekslerio pavaduotoju, tačiau jis atsisakė ir vėliau nedalyvavo kuriant sinchrofasotroną. Pasak pavaduotojo Leipunskio O.D. Kazačkovskio, „buvo aišku, kad du lokiai negali susitvarkyti viename guolyje“. Vėliau A.I. Leipunskis ir O.D. Kazačkovskis tapo pagrindiniais reaktorių specialistais ir 1960 m. buvo apdovanotas Lenino premija.

Nutarime buvo punktas dėl Laboratorijos „V“ darbuotojų, užsiimančių akceleratoriaus kūrimu, perkėlimo dirbti į FIAN, perduodant atitinkamą įrangą. Ir buvo ką perteikti: darbas su akceleratoriumi „B“ laboratorijoje tuo metu buvo perkeltas į modeliavimo ir pagrindinių sprendimų pagrindimo stadiją.

Ne visi buvo entuziastingi dėl perėjimo į FIAN, nes su Leipunskiu buvo lengva ir įdomu dirbti: jis buvo ne tik puikus mokslinis patarėjas, bet ir nuostabus žmogus. Tačiau atsisakyti perdavimo buvo beveik neįmanoma: tuo atšiauriu metu atsisakymui grėsė teismas ir stovyklos.

Iš laboratorijos „B“ perkelta grupė buvo inžinierius Leonidas Petrovičius Zinovjevas. Jis, kaip ir kiti greitintuvų grupės nariai, Leipunskio laboratorijoje pirmiausia užsiėmė atskirų komponentų, reikalingų būsimo greitintuvo modeliui, kūrimu, ypač jonų šaltinio ir aukštos įtampos impulsų grandinėmis, skirtomis purkštuko maitinimui. Leipunskis iškart atkreipė dėmesį į kompetentingą ir kūrybingą inžinierių. Jo nurodymu Zinovjevas pirmasis dalyvavo kuriant bandomąją gamyklą, kurioje buvo galima imituoti visą protonų pagreičio procesą. Tada niekas negalėjo pagalvoti, kad tapęs vienu iš pradininkų sinchrofazotrono idėjai įgyvendinti, Zinovjevas bus vienintelis žmogus, kuris pereis visus jo kūrimo ir tobulinimo etapus. Ir ne tik praleisti, bet ir vadovauti.

„V“ laboratorijoje gauti teoriniai ir eksperimentiniai rezultatai buvo panaudoti Lebedevo fiziniame institute kuriant 10 GeV sinchrofazotroną. Tačiau norint padidinti akceleratoriaus energiją iki šios vertės, reikėjo gerokai patobulinti. Jo kūrimo sunkumus labai apsunkino tai, kad tuo metu visame pasaulyje nebuvo tokių didelių instaliacijų statybos patirties.

Vadovaujant teoretikams M.S. Rabinovičius ir A.A. Kolomenskis iš FIAN padarė fizinį techninio projekto pagrindimą. Pagrindinius sinchrofazotrono komponentus sukūrė Mokslų akademijos Maskvos radijo inžinerijos institutas ir Leningrado tyrimų institutas, vadovaujami jų direktorių A.L. Mints ir E.G. Uodas.

Norėdami įgyti reikiamos patirties, nusprendėme sukurti sinchrofasotrono modelį, kurio energija būtų 180 MeV. Jis buvo FIAN teritorijoje specialiame pastate, kuris dėl slaptumo buvo vadinamas sandėliu Nr. 2. 1951 m. pradžioje Veksleris patikėjo Zinovjevui visus modelio darbus, įskaitant įrangos montavimą, derinimą ir jo integruotas paleidimas.

Fianovsky modelis jokiu būdu nebuvo kūdikis – jo 4 metrų skersmens magnetas svėrė 290 tonų. Vėliau Zinovjevas prisiminė, kad kai jie surinko modelį pagal pirmuosius skaičiavimus ir bandė jį paleisti, iš pradžių niekas neveikė. Prieš paleidžiant modelį į rinką, teko įveikti daugybę nenumatytų techninių sunkumų. Kai tai atsitiko 1953 m., Veksleris pasakė: „Na, viskas! Ivankovskio sinchrofasotronas veiks! Kalbama apie didelį 10 GeV sinchrofasotroną, kuris jau buvo pradėtas statyti 1951 metais Kalinino srityje. Statybas vykdė organizacija, pavadinta TDS-533 (Statybos techninė direkcija 533).

Prieš pat modelio pristatymą vienas amerikiečių žurnalas netikėtai paskelbė pranešimą apie naują greitintuvo magnetinės sistemos dizainą, vadinamą kietuoju fokusavimu. Jis atliekamas kaip kintamų sekcijų rinkinys su priešingos krypties magnetinio lauko gradientais. Tai žymiai sumažina pagreitintų dalelių svyravimų amplitudę, o tai savo ruožtu leidžia žymiai sumažinti vakuuminės kameros skerspjūvį. Dėl to sutaupoma daug geležies, kuri atitenka magneto konstrukcijai. Pavyzdžiui, 30 GeV greitintuvas Ženevoje, pagrįstas kietu fokusavimu, turi tris kartus didesnę energiją ir tris kartus didesnį perimetrą nei Dubnos sinchrofasotronas, o jo magnetas yra dešimt kartų lengvesnis.

Kietojo fokusavimo magnetų dizainą pasiūlė ir sukūrė amerikiečių mokslininkai Courantas, Livingstonas ir Snyderis 1952 m. Keletą metų prieš juos tą patį sugalvojo, bet nepublikavo Christophilos.

Zinovjevas iš karto įvertino amerikiečių atradimą ir pasiūlė perdaryti Dubnos sinchrofazotroną. Tačiau tam tektų paaukoti laiką. Veksleris tada pasakė: „Ne, nors vienai dienai, bet mes turime būti prieš amerikiečius“. Ko gero, Šaltojo karo sąlygomis jis buvo teisus – „arkliai nekeičiami viduryje“. O didysis akceleratorius ir toliau buvo statomas pagal anksčiau parengtą projektą. 1953 m. statomo sinchrofasotrono pagrindu buvo sukurta SSRS mokslų akademijos (EFLAN) Elektrofizinė laboratorija. Jos direktoriumi buvo paskirtas V. I.. Veksleris.

1956 m. INP ir EFLAN sudarė įkurto Jungtinio branduolinių tyrimų instituto (JINR) pagrindą. Jo vieta tapo žinoma kaip Dubnos miestas. Iki to laiko sinchrociklotrono protonų energija buvo 680 MeV, o sinchrofasotrono statyba buvo baigta. Nuo pirmųjų JINR susikūrimo dienų stilizuotas sinchrofasotrono pastato piešinys (autorius V.P. Bochkarev) tapo oficialiu jos simboliu.

Modelis padėjo išspręsti daugybę problemų, susijusių su 10 GeV greitintuvu, tačiau daugelio mazgų dizainas patyrė didelių pokyčių dėl didelio dydžio skirtumo. Vidutinis sinchrofasotrono elektromagneto skersmuo siekė 60 metrų, o svoris – 36 tūkst. tonų (pagal parametrus jis vis dar išlikęs Gineso rekordų knygoje). Iškilo daugybė naujų sudėtingų inžinerinių problemų, kurias komanda sėkmingai išsprendė.

Galiausiai viskas buvo paruošta integruotam akceleratoriaus paleidimui. Vekslerio įsakymu jai vadovavo L.P. Zinovjevas. Darbas prasidėjo 1956 m. gruodžio pabaigoje, situacija buvo įtempta, Vladimiras Iosifovičius negailėjo nei savęs, nei savo darbuotojų. Dažnai nakvodavome ant lovelių tiesiai didžiulėje įrenginio valdymo patalpoje. Pagal atsiminimus A.A. Kolomenskis, Veksleris didžiąją dalį savo neišsenkančios energijos tuo metu skyrė išorės organizacijų pagalbos „prievartavimui“ ir praktinių pasiūlymų, daugiausia gautų iš Zinovjevo, įgyvendinimui. Veksleris labai vertino savo eksperimentinę intuiciją, kuri suvaidino lemiamą vaidmenį kuriant milžinišką akceleratorių.

Labai ilgą laiką jie negalėjo gauti betatron režimo, be kurio paleidimas neįmanomas. Ir būtent Zinovjevas lemiamu momentu suprato, ką reikia padaryti, kad įkvėptų gyvybės sinchrofasotronui. Dvi savaites ruoštas eksperimentas visų džiaugsmui galiausiai vainikavo sėkmę. 1957 03 15 pradėjo veikti Dubnos sinchrofasotronas, apie kurį visam pasauliui pranešė 1957 04 11 laikraštis „Pravda“ (V.I. Vekslerio straipsnis). Įdomu tai, kad šios naujienos pasirodė tik tada, kai nuo paleidimo dienos pamažu kilusi greitintuvo energija viršijo 6,3 GeV tuo metu pirmaujančio Amerikos sinchrofazotrono Berklyje energiją. "Yra 8,3 milijardo elektronvoltų!" – pranešė laikraštis, skelbdamas, kad Sovietų Sąjungoje buvo sukurtas rekordinis greitintuvas. Puoselėta Vekslerio svajonė išsipildė!

Balandžio 16 d. protonų energija pasiekė projektinę 10 GeV vertę, tačiau greitintuvas buvo pradėtas veikti tik po kelių mėnesių, nes vis dar buvo pakankamai neišspręstų techninių problemų. Ir vis dėlto pagrindinis dalykas atsiliko - sinchrofasotronas pradėjo veikti.

Veksleris apie tai pranešė per antrąją Jungtinio instituto akademinės tarybos sesiją 1957 m. gegužės mėn. Tuo pat metu instituto direktorius D.I. Blokhintsevas pažymėjo, kad, pirma, sinchrofazotrono modelis buvo sukurtas per pusantrų metų, o Amerikoje tai užtruko apie dvejus metus. Antra, pats sinchrofasotronas buvo paleistas per tris mėnesius, atitiko grafiką, nors iš pradžių tai atrodė nerealu. Būtent sinchrofasotrono paleidimas Dubnai atnešė pirmąją pasaulinę šlovę.

Trečiojoje instituto akademinės tarybos sesijoje Mokslų akademijos narys korespondentas V.P. Dželepovas pažymėjo, kad „Zinovjevas visais atžvilgiais buvo paleidimo siela ir įnešė į šį verslą nepaprastai daug energijos ir pastangų, būtent kūrybinių pastangų montuojant mašiną“. A D.I. Blokhintsevas pridūrė, kad „Zinovjevas iš tikrųjų ištvėrė didžiulį sudėtingo koregavimo darbą“.

Tūkstančiai žmonių dalyvavo kuriant sinchrofazotroną, tačiau Leonidas Petrovičius Zinovjevas atliko ypatingą vaidmenį. Veksleris rašė: „Sinchrofasotrono paleidimo sėkmė ir galimybė pradėti platų fizinį darbą su juo daugiausia siejami su L.P. Zinovjevas.

Zinovjevas planavo grįžti į FIAN po akceleratoriaus paleidimo. Tačiau Veksleris maldavo jo pasilikti, manydamas, kad niekam kitam negali patikėti sinchrofazotrono valdymo. Zinovjevas sutiko ir daugiau nei trisdešimt metų prižiūrėjo akceleratoriaus darbą. Jam vadovaujant ir tiesiogiai dalyvaujant akceleratorius buvo nuolat tobulinamas. Zinovjevas mėgo sinchrofasotroną ir labai subtiliai jautė šio geležies milžino kvapą. Anot jo, nebuvo nei vienos, net menkiausios akceleratoriaus detalės, kurios jis nepaliestų ir kurios paskirties nežinotų.

1957 m. spalį Kurchatovo instituto akademinės tarybos išplėstiniame posėdyje, kuriam pirmininkavo pats Igoris Vasiljevičius, septyniolika žmonių iš įvairių organizacijų, dalyvavusių kuriant sinchrofasotroną, buvo nominuoti tuo metu prestižiškiausiai sovietų Lenino premijai. sąjunga. Bet pagal sąlygas laureatų skaičius negalėjo viršyti dvylikos žmonių. 1959 m. balandį JINR aukštos energijos laboratorijos direktorius V.I. Veksleris, tos pačios laboratorijos skyriaus vedėjas L.P. Zinovjevas, Pagrindinio atominės energijos naudojimo direktorato prie SSRS Ministrų Tarybos vadovo pavaduotojas D.V. Efremovas, Leningrado tyrimų instituto direktorius E.G. Komaras ir jo bendradarbiai N.A. Monoszon, A.M. Stolovas, SSRS mokslų akademijos Maskvos radijo inžinerijos instituto direktorius A.L. Mints, to paties instituto darbuotojai F.A. Vodopjanovas, S.M. Rubchinsky, FIAN darbuotojai A.A. Kolomenskis, V.A. Petuhovas, M.S. Rabinovičius. Veksleris ir Zinovjevas tapo Dubnos garbės piliečiais.

Sinchrofasotronas tarnavo keturiasdešimt penkerius metus. Per tą laiką jame buvo padaryta nemažai atradimų. 1960 m. sinchrofasotrono modelis buvo paverstas elektronų greitintuvu, kuris FIAN veikia iki šiol.

šaltiniai

Literatūra:
Kolomensky A. A., Lebedev A. N. Ciklinių greitintuvų teorija. - M., 1962 m.
Komar EG Įkrauti dalelių greitintuvai. - M., 1964 m.
Livinggood J. Ciklinių greitintuvų veikimo principai - M., 1963 m.
Oganesyan Yu. Kaip buvo sukurtas ciklotronas / Mokslas ir gyvenimas, 1980 Nr. 4, p. 73.
Kalnas R. Dalelių pavėsyje – M., 1963 m.

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

http://www.afizika.ru/zanitelniestati/172-ktopridumalsihrofazatron

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

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

http://www.larissa-zinovyeva.com

Ir priminsiu apie kai kuriuos kitus nustatymus: pavyzdžiui, ir kaip tai atrodo. Prisiminkite, kas tai yra. O gal nežinai? arba kas yra Originalus straipsnis yra svetainėje InfoGlaz.rf Nuoroda į straipsnį, iš kurio padaryta ši kopija -

Kas yra sinchrofasotronas?

Pirma, šiek tiek pasigilinkime į istoriją. Šio prietaiso poreikis pirmą kartą iškilo 1938 m. Grupė fizikų iš Leningrado fizikos ir technologijos instituto kreipėsi į Molotovą pareiškimu, kad SSRS reikia tyrimų bazės atomo branduolio sandarai tirti. Šį prašymą jie argumentavo tuo, kad tokia studijų kryptis atlieka labai svarbų vaidmenį, o Sovietų Sąjunga šiuo metu šiek tiek atsilieka nuo savo Vakarų kolegų. Iš tiesų Amerikoje tuo metu jau buvo 5 sinchrofasotronai, SSRS nebuvo nė vieno. Buvo pasiūlyta baigti statyti jau pradėtą ​​ciklotroną, kurio plėtra buvo sustabdyta dėl prasto finansavimo ir kompetentingo personalo trūkumo.

Galų gale buvo priimtas sprendimas sukurti sinchrofazotroną, o Veksleris buvo šio projekto vadovas. Statyba buvo baigta 1957 m. Taigi, kas yra sinchrofasotronas? Paprasčiau tariant, tai yra dalelių greitintuvas. Jis išduoda didžiulės kinetinės energijos daleles. Jis pagrįstas kintamu pirmaujančiu magnetiniu lauku ir kintamu pagrindinio lauko dažniu. Šis derinys leidžia išlaikyti daleles pastovioje orbitoje. Šis prietaisas naudojamas tirti pačias įvairiausias dalelių savybes ir jų sąveiką esant dideliam energijos lygiui.

Įrenginys turi labai intriguojančius matmenis: jis užima visą universiteto pastatą, jo svoris – 36 tūkst. tonų, o magnetinio žiedo skersmuo – 60 m. Gana įspūdingi matmenys įrenginiui, kurio pagrindinė užduotis – tirti daleles, kurių matmenys yra matuojamas mikrometrais.

Sinchrofasotrono veikimo principas

Daugelis fizikų bandė sukurti įrenginį, kuris leistų pagreitinti daleles, išduodant jas milžiniška energija. Šios problemos sprendimas yra sinchrofasotronas. Kaip tai veikia ir koks yra pagrindas?

Pradžią padėjo ciklotronas. Apsvarstykite jo veikimo principą. Jonai, kurie įsibėgės, patenka į vakuumą, kuriame yra dee. Šiuo metu jonus veikia magnetinis laukas: jie ir toliau juda išilgai ašies, įgydami greitį. Įveikę ašį ir pataikę į kitą spragą, jie pradeda didėti greitį. Norint didesnio pagreičio, reikia nuolat didinti lanko spindulį. Šiuo atveju tranzito laikas bus pastovus, nepaisant to, kad atstumas padidės. Dėl greičio padidėjimo pastebimas jonų masės padidėjimas.

Šis reiškinys reiškia greičio padidėjimo praradimą. Tai yra pagrindinis ciklotrono trūkumas. Sinchrofazotrone ši problema visiškai pašalinama pakeitus magnetinio lauko su surišta mase indukciją ir kartu keičiant dalelių įkrovimo dažnį. Tai reiškia, kad dalelių energija padidėja dėl elektrinio lauko, nustatant kryptį dėl magnetinio lauko buvimo.