Фокусування
 
а б в г д е ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ъ ы ь э ю я
 

Фокусування

Фокусування часток в прискорювачах, забезпечує стійкість поперечного (перпендикулярного до орбіти) руху заряджених часток. В більшості випадків Ф. часток може бути досліджена незалежно від стійкості в подовжньому (уздовж орбіти) напрямі (фазування). Залежно від типа прискорювача частки проходят дорогу від декількох м-коду до сотень тис. км. Частки відхиляються від рівноважної орбіти; ці відхилення пов'язані з розкидом часток по координатах і кутах влета при впусканні (інжекції) в прискорювач, а також з початковим розкидом по енергіях. В процесі прискорення ці відхилення можуть зростати із-за зіткнень з молекулами залишкового газу в камері прискорювача, із-за недосконалості магнітної і прискорюючої систем, а також із-за кулонівського відштовхування між частками. Ф. має бути досить сильною, щоб сукупна дія всіх перерахованих чинників не приводила до попадання часток на стінки камери прискорювача. Сила Ф. визначає за інших рівних умов максимальне число прискорюваних часток.

  Найбільш поширена магнітна Ф., яка забезпечується певною конфігурацією магнітного поля і залежить головним чином від показника магнітного поля n ( В ~ r -n , де В – магнітна індукція, r – радіус, відлічуваний від центру кривизни орбіти). У осесиметричному магнітному полі (у циклотроні, бетатроні, в перших синхротронах і синхрофазотронах) здійснюється т.з. слабка, або однорідна, Ф. при 0 < n < 1. Сильна, або знакозмінна, Ф. здійснюється в періодичному по азимуту магнітному полі, наприклад при n = n 0 sin ( N j) , де j – азимут, N – число періодів на орбіті. Допустимі значення n 0 > 1 залежать від N. На практиці використовують ті, що секторні фокусують (Ф; n > 0) і дефокусирующие (Д; n < 0) магніти з прямолінійними проміжками (О) без магнітного поля – типа ФОДО, ФДОДФО і ін. У лінійних прискорювачах знакозмінна Ф. досягається за допомогою магнітних квадрупольних лінз. Вживання сильної Ф. дозволило істотно зменшити поперечні розміри камери прискорювачів, тобто понизити вагу магнітів, а отже, і вартість прискорювачів.

  Електрична Ф. часток використовується лише при невеликих енергіях важких часток в циклотроні і в лінійних прискорювачах. Принципи електричної Ф. не відрізняються від принципів, вживаних в електронній оптиці. Див. Прискорювачі заряджених часток .

  М. С. Рабіновіч.