Перезарядный ускоритель (тандем). РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА. Глоссарий по физике

Перезарядный ускоритель (тандем) - высоковольтный ускоритель ,в к-ром благодаря перезарядке ускоряемых частиц (изменению знака, а иногда и величины заряда) одно и то же ускоряющее напряжение применяется дважды: отрицат. ионы ускоряются при движении к положительно заряженному высоковольтному электроду, а положит. ионы, образовавшиеся после перезарядки, - при движении от него к электроду с нулевым потенциалом.

Схема перезарядного ускорителя: 1 - источник отрицательных ионов; 2 - высоковольтный генератор; 3 - высоковольтный электрод; 4 - перезарядная мишень; 5,6 - пучки отрицательных и положительных ионов; 7 - сепаратор.

Использование перезарядки позволяет при том же напряжении генератора увеличить энергию протонов вдвое, а энергию более тяжёлых частиц в неск. раз. При этом облегчаются питание и обслуживание ионного источника, к-рый находится под нулевым потенциалом. Образующиеся после перезарядки частицы с разл. зарядами ускоряются до разных энергий, поэтому для их разделения после ускорения необходима сепарация, осуществляемая магнитом с полем, перпендикулярным направлению движения частиц. Энергия частиц на выходе П. у. равна

= eU(n_+ п₊), где U - напряжение высоковольтного генератора, п_е{е??} и п₊е - заряды частиц до и после перезарядки (обычно п_ = 1). Добавление ещё одного генератора с отрицат. полярностью напряжения (двойной тандем) повышает энергию частиц до

= eU(2n_ + п₊). Типичные величины напряжений, применяемых в П. у., ~10 - 20 MB, в наиб. крупных П. у. - 25 - 30 MB.
Идея использовать перезарядку для увеличения энергии ускоряемых частиц предложена У. X. Беннеттом (W. Н. Bennett) в 1935, однако она была реализована лишь в 1958 после разработки эфф. источников отрицат. ионов и перезарядных устройств - мишеней. Перезарядная мишень представляет собой трубку, в к-рую подаётся газ, или плёнку твёрдого вещества (углерода) толщиной неск. мкг/см². Применение твёрдых мишеней позволяет получить положит, ионы тяжёлых элементов с более высокой зарядностыо (п₊ = 7 - 10). Для дополнит. обдирки ионов после перезарядки на одном из участков ускорит. тракта может быть установлена ещё одна мишень.

Литература по перезарядным ускорителям (тандемам)

Знаете ли Вы, почему "черные дыры" - фикция?
Согласно релятивистской мифологии, "чёрная дыра - это область в пространстве-времени, гравитационное притяжение которой настолько велико, что покинуть её не могут даже объекты, движущиеся со скоростью света (в том числе и кванты самого света). Граница этой области называется горизонтом событий, а её характерный размер - гравитационным радиусом. В простейшем случае сферически симметричной чёрной дыры он равен радиусу Шварцшильда".
На самом деле миф о черных дырах есть порождение мифа о фотоне - пушечном ядре. Этот миф родился еще в античные времена. Математическое развитие он получил в трудах Исаака Ньютона в виде корпускулярной теории света. Корпускуле света приписывалась масса. Из этого следовало, что при высоких ускорениях свободного падения возможен поворот траектории луча света вспять, по параболе, как это происходит с пушечным ядром в гравитационном поле Земли.
Отсюда родились сказки о "радиусе Шварцшильда", "черных дырах Хокинга" и прочих безудержных фантазиях пропагандистов релятивизма.
Впрочем, эти сказки несколько древнее. В 1795 году математик Пьер Симон Лаплас писал:
"Если бы диаметр светящейся звезды с той же плотностью, что и Земля, в 250 раз превосходил бы диаметр Солнца, то вследствие притяжения звезды ни один из испущенных ею лучей не смог бы дойти до нас; следовательно, не исключено, что самые большие из светящихся тел по этой причине являются невидимыми." [цитата по Брагинский В.Б., Полнарёв А. Г. Удивительная гравитация. - М., Наука, 1985]
Однако, как выяснилось в 20-м веке, фотон не обладает массой и не может взаимодействовать с гравитационным полем как весомое вещество. Фотон - это квантованная электромагнитная волна, то есть даже не объект, а процесс. А процессы не могут иметь веса, так как они не являются вещественными объектами. Это всего-лишь движение некоторой среды. (сравните с аналогами: движение воды, движение воздуха, колебания почвы). Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.