Найти тему
Александр Калетинкин

Синхрофазотрон. Все с детства знают принцип его работы!

Оглавление
Векслер - создатель первого в мире синхрофазотрона
Векслер - создатель первого в мире синхрофазотрона

Все помнят, наверное: "В основу работы синхрофазотрона положен принцип ускорения заряженных частиц магнитным полем. Костя, как слышно? Прием!".

https://www.youtube.com/watch?v=T8gOos9x5uY

Владимир Иосифович Векслер - создатель первого в мире синхрофазотрона.

15 марта исполнилось 65 лет с момента пуска знаменитого синхрофазотрона в подмосковной Дубне, созданного под руководством Владимира Векслера.

Владимир Иосифович Векслер родился в 1907 году в Житомире. Отец умер, когда мальчику было восемь лет. В 14 лет он сбежал в Москву, где попал в детский дом-коммуну.

Помните: «По приютам я с детства скитался, не имею родного угла». Тяжелое детство. Был упорным и настойчивым.

Кстати, в Житомире родились Рихтер С.Т., Королев С.П., писатель Короленко В.Г., математик Шафаревич И.Р. и многие другие интересные и талантливые люди.

В 1931 году окончил Московский энергетический институт. Работал во Всесоюзном электротехническом институте. А это уже наука.

В 1937 году поступил в докторантуру Физического института АН СССР. В 1940 году защитил докторскую диссертацию. Кстати, был членом ВКП(б) и парторгом института.

ФИАН
ФИАН

И вот самое главное в его жизни – автофазировка.

В 1944 году изобрел микротрон - тип резонансных циклических ускорителей электронов и сформулировал принцип автофазировки — закон, обеспечивающий стабильность поведения частицы в ускорителе. На основе этого принципа созданы ускорители заряженных частиц — фазотроны, синхротроны и, пожалуй, самые известные – см. выше) синхрофазотроны.

Принцип автофазировки состоит вот в чем. Частота обращения частицы в циклотроне не равна частоте ускоряющего поля (на участке ускорения). Эти две частоты «рассогласованы», и частица не может ускориться должным образом. Для «согласования» частот Векслер предложил на участке ускорения частоту переменного тока (то есть того, что собственно ускоряет частицу) сделать равной частоте обращения частицы, а фазу направить так, чтобы частица при каждом прохождении попадала в ускоряющее поле максимальной величины.

Чтобы легче было разобраться – см. http://electricalschool.info/spravochnik/electroteh/1807-osnovnye-parametry-peremennogo-toka.html

В ФИАНе идею Векслера оценили достаточно оригинально: …если работа Векслера правильная, то не нам давать ему премию, а если неправильная, то тем более, но работа интересная, ее нужно поддержать, пускай еще немного поработает».

Из этой фразы из уст маститых ученых можно понять масштаб идеи автофазировки. Дальше все развивалось уже как надо.

Синхрофазотрон
Синхрофазотрон

В 1946 году в ФИАНе была создана лаборатория, которую включили в состав атомного проекта. В ее задачи входило строительство ускорителя и проведение с его помощью исследований по физике атомного ядра и элементарных частиц. В 1946‑м Векслера избрали членом-­корреспондентом АН СССР.

В конце 1947 года был запущен первый ускоритель С3, через два года — ускоритель С 25, после чего началось проектирование ускорителя протонов, синхрофазотрона, рассчитанного на гигантскую по тем временам энергию — 10 ГэВ. Его пуск в эксплуатацию состоялся в 1957 году.

После открытия автофазировки ученые и инженеры начали проектировать ускорители уже на миллиарды электрон-вольт.

В 1956 году в Дубне был создан Объединенный институт ядерных исследований (ОИЯИ) - международная научная организация, в рамках которой могли проводить исследования ученые из многих стран мира.

В 1959 году коллектив физиков и инженеров под руководством В. И. Векслера получил Ленинскую премию за создание синхрофазотрона.

Второй крупный ускоритель в нашей стране был построен в Протвино близ Серпухова - уже на энергию 70 ГэВ. На нем работали не только советские исследователи, но и физики других стран. Также были построены ускорители на 50 ГэВ в Батавии (США), на 35 ГэВ в Калифорнии (США) и в Женеве (Швейцария).

Если кто-то заинтересовался, то список ускорителей здесь

https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D0%BF%D0%B8%D1%81%D0%BE%D0%BA_%D1%83%D1%81%D0%BA%D0%BE%D1%80%D0%B8%D1%82%D0%B5%D0%BB%D0%B5%D0%B9_%D1%87%D0%B0%D1%81%D1%82%D0%B8%D1%86

В 1958 году Векслера избрали действительным членом АН СССР, а в 1963 году Векслеру и американцу Эдвину Макмиллану была присуждена международная премия «Атом для мира» за открытие принципа автофазировки.

Макмиллан самостоятельно пришел в автофазировке и назвал это «принципом фазовой стабильности». Макмиллан не знал, что принцип синхротрона уже был изобретен Владимиром Векслером, опубликовавшим свое предложение еще в 1944 году. Макмиллан узнал о статье Векслера в октябре 1945 года. Макмиллан и Векслер начали переписку и стали друзьями. В 1963 году они разделили Премию «Атом ради мира».

Кстати, насчет мира. Макмиллан был активным участником манхэттенского проекта.

Оцените материал и не забудьте подписаться на канал. Спасибо за внимание!

https://zen.yandex.ru/id/5ffb100597f80a7d5066acc9?lang=ru&clid=300

Наука
7 млн интересуются