Синхрофазотроны үйл ажиллагааны үндэс нь ямар зарчим юм. Синхрофазотрон: энэ юу вэ, үйл ажиллагааны зарчим, тайлбар

1957 онд ЗХУ дэлхийн анхны хиймэл дагуулыг хөөргөсөн гэдгийг дэлхий нийт мэднэ. Гэсэн хэдий ч тэр жилдээ Зөвлөлт Холбоот Улс Женев дэх орчин үеийн том адрон коллайдерын өвөг дээдэс болох синхрофазотроныг туршиж эхэлснийг цөөхөн хүн мэддэг. Энэ нийтлэлд синхрофазотрон гэж юу болох, хэрхэн ажилладаг талаар хэлэлцэх болно.

Синхрофазотрон гэж юу вэ гэсэн асуултад хариулахдаа энэ нь бичил сансар огторгуйг судлахад зориулагдсан өндөр технологи, шинжлэх ухаан шаардсан төхөөрөмж гэдгийг хэлэх хэрэгтэй. Ялангуяа синхрофазотроны санаа нь дараах байдалтай байв: цахилгаан соронзонгоор үүсгэгдсэн хүчирхэг соронзон орныг ашиглан энгийн бөөмс (протон) туяаг өндөр хурдтай хурдасгаж, дараа нь энэ цацрагийг амрах бай руу чиглүүлэх шаардлагатай байв. . Ийм мөргөлдөөнөөс протонууд хэсэг хэсгээрээ "хугарах" шаардлагатай болно. Зорилтот газраас холгүй тусгай илрүүлэгч байдаг - хөөстэй камер. Энэхүү детектор нь протоны хэсгүүдийн үлдээсэн мөрүүдийг ашиглан тэдгээрийн мөн чанар, шинж чанарыг судлах боломжийг олгодог.

ЗСБНХУ-ын синхрофазотроныг яагаад бүтээх шаардлагатай болсон бэ? "Маш нууц"-ын ангилалд багтсан энэхүү шинжлэх ухааны туршилтаар ЗХУ-ын эрдэмтэд баяжуулсан уранаас илүү хямд, үр ашигтай эрчим хүчний шинэ эх үүсвэр олохыг оролдсон. Цөмийн харилцан үйлчлэлийн мөн чанар, субатомын бөөмсийн ертөнцийг илүү гүнзгий судлах цэвэр шинжлэх ухааны зорилгыг бас баримталсан.

Синхрофазотроны ажиллах зарчим

Синхрофазотроны өмнө тулгарч буй ажлуудын дээрх тайлбар нь олон хүнд практикт хэрэгжүүлэхэд тийм ч хэцүү биш мэт санагдаж болох ч энэ нь тийм биш юм. Синхрофазотрон гэж юу вэ гэсэн асуулт энгийн хэдий ч протоныг шаардлагатай асар их хурдаар хурдасгахын тулд хэдэн зуун тэрбум вольтын цахилгаан хүчдэл хэрэгтэй. Ийм хурцадмал байдлыг өнөөдөр ч бий болгож чадахгүй. Тиймээс протон руу шахагдсан энергийг цаг хугацааны явцад хуваарилахаар шийдсэн.

Синхрофазотроны ажиллах зарчим нь дараах байдалтай байв: протоны цацраг нь цагираг хэлбэртэй хонгилоор хөдөлж эхэлдэг бөгөөд энэ хонгилын зарим хэсэгт протоны туяа дамжин өнгөрөх үед хүчдэлийн өсөлт үүсгэдэг конденсаторууд байдаг. . Тиймээс эргэлт бүрт протоны хурдатгал бага зэрэг үүсдэг. Бөөмийн цацраг синхрофазотроны хонгилоор хэдэн сая эргэлт хийсний дараа протонууд хүссэн хурддаа хүрч, зорилтот тал руу чиглэнэ.

Протоныг хурдасгахад ашигласан цахилгаан соронзон нь чиглүүлэгч үүрэг гүйцэтгэсэн, өөрөөр хэлбэл цацрагийн чиглэлийг тодорхойлсон боловч хурдатгалд оролцоогүй гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй.

Эрдэмтэд туршилт хийх явцад тулгардаг асуудлууд

Синхрофазотрон гэж юу болох, яагаад түүнийг бий болгох нь маш нарийн төвөгтэй, мэдлэг шаардсан үйл явц болохыг илүү сайн ойлгохын тулд түүний үйл ажиллагааны явцад гарч буй асуудлуудыг авч үзэх хэрэгтэй.

Нэгдүгээрт, протоны цацрагийн хурд өндөр байх тусам Эйнштейний алдартай хуулийн дагуу масстай болж эхэлдэг. Гэрлийн ойролцоо хурдтай үед бөөмсийн масс маш их болж, тэдгээрийг хүссэн замдаа байлгахын тулд хүчирхэг цахилгаан соронзон байх шаардлагатай. Синхрофазотроны хэмжээ том байх тусам соронзыг суулгах боломжтой.

Хоёрдугаарт, синхрофазотроныг бий болгох нь протоны туяа нь дугуй хурдатгалын үед эрчим хүчний алдагдлаас болж төвөгтэй байсан бөгөөд цацрагийн хурд өндөр байх тусам эдгээр алдагдал улам ихсэх болно. Цацрагыг шаардлагатай аварга хурд руу хурдасгахын тулд асар их хүч чадал хэрэгтэй болох нь харагдаж байна.

Ямар үр дүнд хүрсэн бэ?

Зөвлөлтийн синхрофазотрон дээр хийсэн туршилтууд нь орчин үеийн технологийн салбарыг хөгжүүлэхэд асар их хувь нэмэр оруулсан нь эргэлзээгүй. Ийнхүү эдгээр туршилтуудын ачаар ЗСБНХУ-ын эрдэмтэд ашигласан уран-238-ыг боловсруулах үйл явцыг сайжруулж, өөр өөр атомын хурдасгасан ионуудыг байтай мөргөлдүүлэх замаар сонирхолтой мэдээлэл олж авчээ.

Синхрофазотрон дээр хийсэн туршилтын үр дүнг өнөөг хүртэл атомын цахилгаан станц, сансрын пуужин, робот техник барихад ашиглаж байна. Зөвлөлтийн шинжлэх ухааны сэтгэлгээний ололт амжилтыг манай цаг үеийн хамгийн хүчирхэг синхрофазотроныг бүтээхэд ашигласан бөгөөд энэ нь Том адрон коллайдер юм. Зөвлөлтийн хурдасгуур нь өөрөө Оросын Холбооны Улсын шинжлэх ухаанд үйлчилдэг бөгөөд FIAN хүрээлэнд (Москва) байрладаг бөгөөд үүнийг ионы хурдасгуур болгон ашигладаг.

Синхрофазотрон гэж юу вэ: үйл ажиллагааны зарчим ба олж авсан үр дүн - сайт руу аялах тухай

+ электрон) нь хурдатгалын явцад тогтмол тэнцвэрт тойрог замын урттай резонансын цикл хурдасгуур юм. Хурдатгалын явцад бөөмс нэг тойрог замд үлдэхийн тулд тэргүүлэх соронзон орон болон хурдасгах цахилгаан орны давтамж хоёулаа өөрчлөгддөг. Сүүлийнх нь зайлшгүй шаардлагатай бөгөөд ингэснээр цацраг нь өндөр давтамжийн цахилгаан оронтой үе шаттайгаар хурдасгах хэсэгт ирдэг. Хэрэв бөөмс нь хэт харьцангуй шинж чанартай бол тойрог замын тогтмол уртын хувьд эргэлтийн давтамж нь эрчим хүч нэмэгдэх тусам өөрчлөгддөггүй бөгөөд RF үүсгэгчийн давтамж тогтмол байх ёстой. Ийм хурдасгуурыг аль хэдийн синхротрон гэж нэрлэдэг.

"Синхрофазотрон" нийтлэлийн талаар тойм бичнэ үү.

Тэмдэглэл

Мөн үзнэ үү

Синхрофазотроныг тодорхойлсон ишлэл

Генералын царай хөмсөг зангидан, уруул нь зангирч, чичирч байв. Тэр дэвтэр гарган харандаагаар ямар нэг юм зурж, цаас урж, түүнд өгөөд, цонх руу хурдан алхаж, биеэ сандал дээр шидээд өрөөнд байгаа хүмүүсийг эргэн тойрноо хараад: тэд яагаад түүн рүү харж байгаа юм бэ? Дараа нь генерал толгойгоо өргөж, ямар нэгэн зүйл хэлэх гэсэн юм шиг хүзүүгээ тонгойлгосон боловч тэр даруйдаа санамсаргүй дуугарч эхэлсэн мэт хачин чимээ гаргаснаар тэр даруй зогсов. Оффисын хаалга нээгдэж, Кутузов босгон дээр гарч ирэв. Толгойгоо боолттой генерал аюулаас зугтаж байгаа мэт бөхийж, нимгэн хөлөөрөө том, хурдан алхмаар Кутузов руу дөхөв.
"Vous voyez le malheureux Mack, [Чи азгүй Макийг харж байна.]" гэж тэр эвдэрсэн хоолойгоор хэлэв.
Оффисын үүдэнд зогсож байсан Кутузовын царай хэдэн хормын турш бүрэн хөдөлгөөнгүй байв. Дараа нь, долгион шиг, үрчлээ нүүрэнд нь урсаж, дух нь жигдэрсэн; Тэр хүндэтгэлтэйгээр толгойгоо бөхийлгөж, нүдээ аниад, Макийг чимээгүйхэн хажуугаар нь өнгөрөөж, хаалгаа хаалаа.
Австричууд ялагдаж, Ульмын ойролцоо бүхэл бүтэн арми бууж өгсөн тухай урьд өмнө тарсан цуу яриа үнэн болж хувирав. Хагас цагийн дараа адьютантуудыг өөр өөр чиглэлд илгээсэн бөгөөд удалгүй өнөөг хүртэл идэвхгүй байсан Оросын цэргүүд дайсантай тулгарах ёстой гэдгийг нотолсон.
Ханхүү Андрей бол цэргийн ерөнхий үйл ажиллагааг гол сонирхдог гэж үздэг штабын ховор офицеруудын нэг байв. Макийг харж, түүний үхлийн нарийн ширийнийг сонсоод тэрээр кампанит ажлын тал хувь нь алдагдсаныг ойлгож, Оросын цэргүүдийн байр суурь ямар хэцүү байгааг ойлгож, армийг юу хүлээж байгааг, түүнд ямар үүрэг гүйцэтгэхийг тодорхой төсөөлж байв. .

1957 онд ЗХУ хэд хэдэн чиглэлээр шинжлэх ухаан, техникийн нээлт хийсэн: дэлхийн хиймэл дагуулыг амжилттай хөөргөсөн бөгөөд энэ үйл явдлаас хэдхэн сарын өмнө синхрофазотрон Дубнад ажиллаж эхэлсэн. Энэ нь юу вэ, яагаад ийм суурилуулалт хэрэгтэй вэ? Энэ асуудал тухайн үеийн ЗХУ-ын иргэд төдийгүй дэлхий нийтийг түгшээж байв. Мэдээжийн хэрэг, шинжлэх ухааны хүрээнийхэн үүнийг юу болохыг ойлгосон боловч жирийн иргэд энэ үгийг сонсоод эргэлзэж байв. Өнөөдөр ч гэсэн ихэнх хүмүүс энэ үгийг нэгээс олон удаа сонссон ч синхрофазотроны мөн чанар, зарчмыг ойлгодоггүй. Энэ төхөөрөмж юу болох, юунд ашиглагдаж байсныг олж мэдье.

Синхрофазотроныг юунд ашигладаг вэ?

Энэхүү суурилуулалтыг бичил ертөнцийг судлах, энгийн бөөмсийн бүтэц, тэдгээрийн харилцан үйлчлэлийн хуулиудыг ойлгох зорилгоор бүтээжээ. Мэдлэгийн арга нь өөрөө маш энгийн байсан: бөөмсийг эвдэж, дотор нь юу байгааг хараарай. Гэсэн хэдий ч та протоныг хэрхэн эвдэж чадах вэ? Энэ зорилгоор бөөмсийг хурдасгаж, бай руу цохих синхрофазотрон бүтээгдсэн. Сүүлийнх нь хөдөлгөөнгүй байж болох ч орчин үеийн том адрон коллайдер (энэ нь хуучин сайн синхрофазотроны сайжруулсан хувилбар) дээр бай хөдөлж байна. Тэнд протоны цацрагууд бие бие рүүгээ асар хурдтайгаар хөдөлж, бие биенээ цохино.

Энэхүү суурилуулалт нь шинжлэх ухааны нээлт хийх, баяжуулсан уранаас илүү үр ашигтай, байгаль орчинд хор хөнөөл багатай хямд эх үүсвэрээс атомын эрчим хүч үйлдвэрлэх шинэ элемент, аргыг нээх боломжийг олгоно гэж үзэж байсан.

Цэргийн зорилго

Мэдээжийн хэрэг, цэргийн зорилготой байсан. Атомын энергийг энхийн зорилгоор бий болгох нь гэнэн хүмүүст зүгээр л шалтаг. Синхрофазотроны төслийг "Маш нууц" гэж ангилсан нь дэмий хоосон биш юм, учир нь энэхүү хурдасгуурын бүтээн байгуулалт нь шинэ атомын бөмбөг бүтээх төслийн хүрээнд хийгдсэн юм. Үүний тусламжтайгаар тэд бөмбөг тооцоолох, бүтээхэд шаардлагатай цөмийн хүчний сайжруулсан онолыг олж авахыг хүсчээ. Үнэн бол бүх зүйл илүү төвөгтэй болж хувирсан бөгөөд өнөөдрийг хүртэл энэ онол байхгүй байна.

Энгийн үгээр синхрофазотрон гэж юу вэ?

Дүгнэж хэлэхэд, энэхүү суурилуулалт нь энгийн бөөмс, ялангуяа протоныг хурдасгагч юм. Синхрофазотрон нь дотор нь вакуум бүхий соронзон бус гогцоотой хоолой, мөн хүчирхэг цахилгаан соронзоноос бүрдэнэ. Үүний зэрэгцээ соронзууд асч, вакуум хоолой дотор цэнэглэгдсэн тоосонцорыг чиглүүлдэг. Тэд хурдасгуурын тусламжтайгаар хамгийн дээд хурдтай болоход тусгай бай руу илгээгддэг. Протонууд түүнийг цохиж, байг өөрөө эвдэж, өөрсдийгөө эвддэг. Хагархай хэсгүүд нь янз бүрийн чиглэлд нисч, бөмбөлөгний камерт ул мөр үлдээдэг. Эдгээр ул мөрийг ашиглан хэсэг эрдэмтэд тэдний мөн чанарыг шинжилдэг.

Өмнө нь ийм байсан ч орчин үеийн суурилуулалтууд (Том Адрон Коллайдер гэх мэт) протоны хэсгүүдийн талаар илүү их мэдээлэл өгдөг бөмбөлөг камерын оронд илүү орчин үеийн детекторуудыг ашигладаг.

Суурилуулалт нь өөрөө нэлээд төвөгтэй бөгөөд өндөр технологи юм. Синхрофазотрон нь орчин үеийн Том адрон коллайдерын "алс холын хамаатан" гэж хэлж болно. Үнэн хэрэгтээ үүнийг микроскопын аналог гэж нэрлэж болно. Эдгээр хоёр төхөөрөмж нь бичил ертөнцийг судлахад зориулагдсан боловч судалгааны зарчим нь өөр юм.

Төхөөрөмжийн талаар дэлгэрэнгүй

Тиймээс бид синхрофазотрон гэж юу болохыг, мөн энд бөөмс асар их хурдтайгаар хурдасдагийг аль хэдийн мэддэг болсон. Эндээс харахад протоныг асар их хурдаар хурдасгахын тулд хэдэн зуун тэрбум вольтын потенциалын зөрүүг бий болгох шаардлагатай байна. Харамсалтай нь хүн төрөлхтөн үүнийг хийх боломжгүй тул бөөмсийг аажмаар хурдасгах санааг гаргаж ирэв.

Суурилуулалтын явцад бөөмс нь тойрог хэлбэрээр хөдөлж, эргэлт бүрт эрчим хүчээр тэжээгдэж, хурдатгал авдаг. Хэдийгээр ийм нөхөн олговор нь бага боловч олон сая эргэлтийн дараа та шаардлагатай энергийг олж авах боломжтой.

Синхрофазотроны үйл ажиллагаа яг энэ зарчим дээр суурилдаг. Жижиг утгууд хүртэл хурдассан элементийн хэсгүүд нь соронзон байрладаг хонгилд ордог. Тэд цагирагт перпендикуляр соронзон орон үүсгэдэг. Олон хүмүүс эдгээр соронз нь бөөмсийг хурдасгадаг гэж андуурдаг боловч үнэндээ тийм биш юм. Тэд зөвхөн замаа өөрчилдөг бөгөөд тэднийг тойрог хэлбэрээр хөдөлгөхөд хүргэдэг, гэхдээ хурдасгахгүй. Хурдатгал нь өөрөө тодорхой хурдатгалын интервалд тохиолддог.

Бөөмийн хурдатгал

Ийм хурдатгалын хугацаа нь өндөр давтамжтайгаар хүчдэлийг ашигладаг конденсатор юм. Дашрамд хэлэхэд энэ нь уг суурилуулалтын бүхэл бүтэн үйл ажиллагааны үндэс суурь юм. Энэ конденсатор дахь хүчдэл тэг байх үед протоны туяа энэ конденсатор руу нисдэг. Бөөмүүд конденсатороор дамжин өнгөрөхөд хүчдэл нэмэгдэх хугацаа байдаг бөгөөд энэ нь бөөмсийг хурдасгадаг. Дараагийн тойрог дээр энэ нь давтагдана, учир нь хувьсах хүчдэлийн давтамж нь цагирагны эргэн тойронд бөөмийн эргэлтийн давтамжтай тэнцүү байхаар тусгайлан сонгогддог. Үүний үр дүнд протонууд синхрон ба фазаар хурдасдаг. Тиймээс нэр нь - синхрофазотрон.

Дашрамд хэлэхэд энэ хурдатгалын арга нь тодорхой үр дүнтэй нөлөө үзүүлдэг. Хэрэв гэнэт протоны туяа шаардлагатай хурдаас хурдан нисдэг бол сөрөг хүчдэлийн утгаараа хурдатгалын завсар руу нисдэг тул бага зэрэг удааширдаг. Хэрэв хөдөлгөөний хурд бага байвал үр нөлөө нь эсрэгээрээ байх болно: бөөмс нь хурдатгал авч, протоны үндсэн багцыг гүйцээнэ. Үүний үр дүнд бөөмсийн нягт, нягт туяа ижил хурдтайгаар хөдөлдөг.

Асуудал

Хамгийн тохиромжтой нь бөөмсийг хамгийн дээд хурдаар хурдасгах ёстой. Хэрэв протонууд тойрог бүр дээр илүү хурдан хөдөлж байвал яагаад тэдгээрийг хамгийн дээд хурдаар хурдасгаж болохгүй гэж? Үүнд хэд хэдэн шалтгаан бий.

Нэгдүгээрт, эрчим хүчний өсөлт нь бөөмийн массын өсөлтийг илэрхийлдэг. Харамсалтай нь харьцангуйн хуулиуд нь аливаа элементийг гэрлийн хурдаас дээш хурдасгах боломжийг олгодоггүй. Синхрофазотрон дахь протоны хурд нь гэрлийн хурдад бараг хүрдэг бөгөөд энэ нь тэдний массыг ихээхэн нэмэгдүүлдэг. Үүний үр дүнд тэдгээрийг радиусын тойрог замд байлгахад хэцүү болдог. Соронзон орон дахь бөөмсийн хөдөлгөөний радиус нь масстай урвуу пропорциональ, талбайн хүчтэй шууд пропорциональ байдгийг сургуулийн үеэс мэддэг болсон. Мөн бөөмсийн масс нэмэгдэж байгаа тул радиусыг нэмэгдүүлж, соронзон орныг илүү хүчтэй болгох шаардлагатай. Технологи нь өнөөдрийг хүртэл хязгаарлагдмал байгаа тул эдгээр нөхцөл байдал нь судалгааны нөхцлийг хэрэгжүүлэхэд хязгаарлалт үүсгэдэг. Одоогоор хэд хэдэн Теслагаас өндөр индукц бүхий талбар үүсгэх боломжгүй байна. Тийм ч учраас тэд маш урт хонгил хийдэг, учир нь том радиустай хүнд бөөмсийг асар хурдтайгаар соронзон орон дотор байлгаж чаддаг.

Хоёрдахь асуудал бол тойрог дахь хурдатгалтай хөдөлгөөн юм. Тодорхой хурдтай хөдөлж буй цэнэг нь энерги ялгаруулдаг, өөрөөр хэлбэл түүнийг алддаг гэдгийг мэддэг. Үүний үр дүнд бөөмс хурдатгалын явцад тодорхой хэмжээний энерги алддаг бөгөөд хурд нь өндөр байх тусам илүү их энерги зарцуулдаг. Хэзээ нэгэн цагт хурдатгалын хэсэгт хүлээн авсан энерги болон нэг эргэлтэнд ижил хэмжээний энерги алдагдах хооронд тэнцвэр үүснэ.

Синхрофазотрон дээр хийсэн судалгаа

Одоо бид синхрофазотроны үйл ажиллагааны үндсэн зарчим юу болохыг ойлгож байна. Энэ нь хэд хэдэн судалгаа, нээлт хийх боломжийг олгосон. Ялангуяа эрдэмтэд түргэвчилсэн дейтероны шинж чанар, цөмийн квант бүтцийн зан байдал, хүнд ионуудын зорилтот харилцан үйлчлэлийг судалж, уран-238-ыг дахин боловсруулах технологийг боловсруулж чадсан.

Туршилтын үр дүнг хэрэглэх

Эдгээр чиглэлээр олж авсан үр дүнг өнөөдөр сансрын хөлөг бүтээх, атомын цахилгаан станцын зураг төсөл боловсруулах, түүнчлэн тусгай тоног төхөөрөмж, робот техникийг боловсруулахад ашиглаж байна. Энэ бүхнээс үзэхэд синхрофазотрон бол шинжлэх ухаанд оруулсан хувь нэмрийг хэт үнэлэхэд хэцүү төхөөрөмж юм.

Дүгнэлт

50 жилийн турш ийм суурилуулалт нь шинжлэх ухааны ашиг тусын тулд үйлчилж, дэлхий даяар эрдэмтэд идэвхтэй ашиглаж байна. Өмнө нь бий болсон синхрофазотрон ба түүнтэй төстэй суурилуулалтууд (тэдгээрийг зөвхөн ЗХУ-д бүтээгээгүй) нь хувьслын гинжин хэлхээний зөвхөн нэг холбоос юм. Өнөөдөр илүү дэвшилтэт төхөөрөмжүүд гарч ирж байна - асар их энергитэй нуклотронууд.

Эдгээр төхөөрөмжүүдийн хамгийн дэвшилтэт төхөөрөмжүүдийн нэг нь Том Адрон Коллайдер юм. Синхрофазотроны үйл ажиллагаанаас ялгаатай нь энэ нь эсрэг чиглэлд бөөмсийн хоёр цацрагийг мөргөлдүүлдэг бөгөөд үүний үр дүнд мөргөлдөөнөөс ялгарах энерги нь синхрофазотрон дахь энергиэс хэд дахин их байдаг. Энэ нь энгийн бөөмсийг илүү нарийвчлалтай судлах боломжийг нээж өгдөг.

Магадгүй одоо та синхрофазотрон гэж юу болох, яагаад хэрэгтэй байгааг ойлгох хэрэгтэй. Энэхүү суурилуулалт нь бидэнд хэд хэдэн нээлт хийх боломжийг олгосон. Өнөөдөр энэ нь электрон хурдасгуур болж хувирсан бөгөөд одоо Лебедевийн физикийн хүрээлэнд ажиллаж байна.

Их Британийн парламентын гишүүд синхрофазотрон барихад засгийн газраас нэг тэрбум фунт стерлингийн хөрөнгө оруулалт хийхийг шийдэхэд ердөө 15 минут зарцуулсан. Үүний дараа тэд парламентын буфет дээр кофены үнийг нэг цаг дутуугүй ширүүн ярилцсан. Тэгээд тэд шийдсэн: тэд үнийг 15% бууруулсан.

Даалгавруудыг нарийн төвөгтэй байдлаар харьцуулах аргагүй юм шиг санагдаж байгаа бөгөөд логикийн хувьд бүх зүйл яг эсрэгээрээ болсон байх ёстой. Шинжлэх ухаанд нэг цаг, кофенд 15 минут. Гэхдээ үгүй! Хожим нь олны танил болсон нэр хүндтэй улс төрчдийн дийлэнх нь "синхрофазотрон" гэж юу байдгийг огт мэдэхгүй байсан тул "төлөв"-өө хурдан өгчээ.

Эрхэм уншигч тантай хамт энэ мэдлэгийн цоорхойг нөхөж, зарим нөхдийн шинжлэх ухааны алсын хараа шиг болохгүй байцгаая.

Синхрофазотрон гэж юу вэ?

Синхрофазотрон бол шинжлэх ухааны судалгаанд зориулагдсан электрон суурилуулалт - энгийн бөөмсийн (нейтрон, протон, электрон гэх мэт) цикл хурдасгуур юм. Энэ нь 36 мянган тонн гаруй жинтэй асар том цагираг хэлбэртэй. Түүний хэт хүчирхэг соронз ба хурдасгагч хоолой нь чиглэсэн хөдөлгөөний асар их энерги бүхий бичил хэсгүүдийг өгдөг. Фазотроны резонаторын гүнд 14.5 метрийн гүнд физик түвшинд үнэхээр гайхалтай өөрчлөлтүүд тохиолддог: жишээлбэл, жижигхэн протон 20 сая электрон вольт, хүнд ион 5 сая эВ хүлээн авдаг. Мөн энэ бол бүх боломжуудын зөвхөн багахан хэсэг юм!

Цикл хурдасгуурын өвөрмөц шинж чанаруудын ачаар эрдэмтэд орчлон ертөнцийн хамгийн нууцыг олж мэдэх боломжтой болсон: үл тоомсорлодог бөөмсийн бүтэц, тэдгээрийн бүрхүүл дотор тохиолддог физик, химийн процессуудыг судлах; синтезийн урвалыг өөрийн нүдээр ажиглах; өнөөг хүртэл үл мэдэгдэх бичил биетүүдийн мөн чанарыг олж мэдэх.

Фазотрон нь шинжлэх ухааны судалгааны шинэ эрин үеийг тэмдэглэв - микроскоп хүчгүй байсан судалгааны нутаг дэвсгэрийг шинжлэх ухааны шинэлэг зохиолчид хүртэл маш болгоомжтой ярьдаг байсан (тэдний ухаалаг бүтээлч нислэг нь хийсэн нээлтийг урьдчилан таамаглаж чадахгүй байсан!).

Синхрофазотроны түүх

Эхэндээ хурдасгуурууд нь шугаман хэлбэртэй байсан, өөрөөр хэлбэл тэд мөчлөгийн бүтэцгүй байв. Гэвч удалгүй физикчид тэднийг орхих шаардлагатай болжээ. Эрчим хүчний түвшинд тавигдах шаардлага нэмэгдсэн - илүү их зүйл хэрэгтэй байв. Гэхдээ шугаман загвар нь үүнийг даван туулж чадаагүй: онолын тооцоолсноор эдгээр утгуудын хувьд энэ нь гайхалтай урт байх ёстой гэдгийг харуулж байна.

  • 1929 онд Америкийн Э.Лоуренс энэ асуудлыг шийдэх оролдлого хийж, орчин үеийн фазотроны прототип болох циклотроныг зохион бүтээжээ. Туршилтууд сайн явагдаж байна. Арван жилийн дараа буюу 1939 онд. Лоуренс Нобелийн шагнал хүртдэг.
  • 1938 онд ЗХУ-д авъяаслаг физикч В.И.Векслер хурдасгуурыг бий болгох, сайжруулах асуудалд идэвхтэй оролцож эхлэв. 1944 оны хоёрдугаар сард тэр эрчим хүчний саад бэрхшээлийг хэрхэн даван туулах талаар хувьсгалт санаа гаргаж ирдэг. Векслер өөрийн аргыг "автофаз" гэж нэрлэдэг. Яг нэг жилийн дараа яг ийм технологийг АНУ-ын эрдэмтэн Э.Макмиллан бүрэн бие даасан байдлаар нээжээ.
  • 1949 онд ЗХУ-д В.И. Векслер ба С.И. Вавиловын нэрэмжит том хэмжээний шинжлэх ухааны төслийг боловсруулж байна - 10 тэрбум электрон вольтын чадалтай синхрофазотрон бүтээх. Украины Дубно хотын Цөмийн судалгааны хүрээлэнд 8 жилийн турш онолын физикч, зохион бүтээгч, инженерүүд угсралтын ажилд шаргуу ажилласан. Тиймээс үүнийг Дубна синхрофазотрон гэж нэрлэдэг.

Синхрофазотроныг дэлхийн анхны хиймэл дагуул сансарт нисэхээс зургаан сарын өмнө буюу 1957 оны гуравдугаар сард ашиглалтад оруулсан.

Синхрофазотрон дээр ямар судалгаа хийгдэж байна вэ?

Вечслерийн резонансын мөчлөгийн хурдасгуур нь суурь физикийн олон талт, ялангуяа Эйнштейний харьцангуйн онолын маргаантай, бага судлагдсан асуудлуудад гайхалтай нээлтүүдийн галактикийг бий болгосон.

  • харилцан үйлчлэлийн үед цөмийн кваркийн бүтцийн зан байдал;
  • бөөмтэй холбоотой урвалын үр дүнд хуримтлагдсан бөөмс үүсэх;
  • хурдасгасан дейтероны шинж чанарыг судлах;
  • хүнд ионуудын зорилтот харилцан үйлчлэл (микро схемийн эсэргүүцлийг турших);
  • Уран-238-ыг дахин боловсруулах.

Эдгээр чиглэлээр олж авсан үр дүнг сансрын хөлөг бүтээх, атомын цахилгаан станцын зураг төсөл боловсруулах, робот техник, эрс тэс нөхцөлд ажиллах тоног төхөөрөмж боловсруулахад амжилттай ашиглаж байна. Гэхдээ хамгийн гайхалтай нь синхрофазотрон дээр хийгдсэн хэд хэдэн судалгаа нь эрдэмтдийг орчлон ертөнцийн гарал үүслийн агуу нууцыг тайлахад улам ойртуулж байгаа явдал юм.

1957 онд ЗХУ нэг дор хоёр чиглэлд шинжлэх ухааны хувьсгалт нээлт хийсэн: 10-р сард дэлхийн анхны хиймэл дагуул хөөргөсөн бол хэдхэн сарын өмнө буюу 3-р сард бичил ертөнцийг судлах аварга том байгууламж болох домогт синхрофазотрон ажиллаж эхэлсэн. Дубна хотод. Энэ хоёр үйл явдал дэлхий нийтийг цочирдуулж, "хиймэл дагуул", "синхрофазотрон" гэсэн үгс бидний амьдралд баттай тогтсон.

Синхрофазотрон нь цэнэглэгдсэн бөөмийн хурдасгуурын нэг төрөл юм. Тэдгээрийн хэсгүүд нь өндөр хурдтай, улмаар өндөр энерги хүртэл хурдасдаг. Бусад атомын бөөмстэй мөргөлдсөний үр дүнд үндэслэн бодисын бүтэц, шинж чанарыг үнэлдэг. Мөргөлдөөний магадлалыг хурдасгасан бөөмийн цацрагийн эрчим, өөрөөр хэлбэл доторх бөөмсийн тоогоор тодорхойлдог тул эрчим хүч, эрчим хүчний хамт хурдасгуурын чухал үзүүлэлт юм.

ЗХУ-д хурдасгуурын ноцтой суурийг бий болгох шаардлагатай байгааг 1938 оны 3-р сард засгийн газрын түвшинд зарлав. Ленинградын Физик-Технологийн хүрээлэнгийн (LPTI) хэсэг судлаачид, академич А.Ф. Иоффе ЗХУ-ын Ардын Комиссаруудын Зөвлөлийн дарга В.М.-д хандав. Молотовын захидалд атомын цөмийн бүтцийн чиглэлээр судалгааны техникийн бааз бий болгохыг санал болгосон. Атомын цөмийн бүтцийн талаархи асуултууд нь байгалийн шинжлэх ухааны гол асуудлын нэг болсон бөгөөд Зөвлөлт Холбоот Улс тэдгээрийг шийдвэрлэхэд ихээхэн хоцрогдсон байв. Тиймээс хэрэв Америкт дор хаяж таван циклотрон байсан бол ЗХУ-д байхгүй байсан (1937 онд ашиглалтад орсон Шинжлэх ухааны академийн Радиум хүрээлэнгийн (RIAN) цорын ганц циклотрон нь дизайны согогийн улмаас бараг ажиллаагүй). Молотовт гаргасан өргөдөлд LPTI циклотроныг 1939 оны 1-р сарын 1 гэхэд барьж дуусгах нөхцлийг бүрдүүлэх хүсэлтийг агуулсан байв. 1937 онд эхэлсэн түүнийг бий болгох ажил нь хэлтсийн зөрчил, санхүүжилт зогссоны улмаас түр зогссон.

1938 оны 11-р сард С.И. Вавилов Шинжлэх Ухааны Академийн Тэргүүлэгчид хандсан өргөдөлдөө Москвад LPTI циклотрон барьж, ШУА-ийн Физикийн хүрээлэнд (FIAN) шилжүүлэхийг санал болгов. Түүнийг бүтээхэд оролцсон Курчатова. Сергей Иванович атомын цөмийг судлах төв лабораторийг Шинжлэх ухааны академийн байрлаж байсан газар, өөрөөр хэлбэл Москвад байрлуулахыг хүсчээ. Гэвч түүнийг LPTI дээр дэмжээгүй. Маргаан 1939 оны сүүлээр А.Ф. Иоффе нэгэн зэрэг гурван циклотрон бүтээхийг санал болгов. 1940 оны 7-р сарын 30-нд ЗХУ-ын ШУА-ийн Тэргүүлэгчдийн хурлаар RIAN-д энэ онд одоо байгаа циклотроныг шинэчлэх, FIAN-д 10-р сарын 15 гэхэд шинэ хүчирхэг циклотрон барихад шаардлагатай материалыг бэлтгэхийг даалгах шийдвэр гаргажээ. , болон LFTI 1941 оны 1-р улиралд циклотроны барилгын ажлыг дуусгах.

Энэхүү шийдвэртэй холбогдуулан FIAN нь циклотрон гэж нэрлэгддэг багийг байгуулсан бөгөөд үүнд Владимир Иосифович Векслер, Сергей Николаевич Вернов, Павел Алексеевич Черенков, Леонид Васильевич Грошев, Евгений Львович Файнберг нар багтжээ. 1940 оны 9-р сарын 26-нд Физик-математикийн шинжлэх ухааны тэнхимийн (OPMS) товчоо В.И. Векслер циклотроны дизайны техникийн үзүүлэлтүүд дээр түүний үндсэн шинж чанар, барилгын тооцоог батлав. Циклотрон нь дейтероныг 50 МэВ энерги болгон хурдасгах зориулалттай байв.

Тиймээс бид хамгийн чухал зүйл болох тэр жилүүдэд манай орны физикийн хөгжилд томоохон хувь нэмэр оруулсан хүн Владимир Иосифович Векслер дээр ирлээ. Энэхүү гайхамшигтай физикчийг цаашид авч үзэх болно.

В.И.Векслер 1907 оны 3-р сарын 3-нд Украины Житомир хотод төрсөн. Түүний аав дэлхийн нэгдүгээр дайнд нас баржээ.

1921 онд хүнд өлсгөлөн, сүйрлийн үед, асар их бэрхшээл, мөнгөгүй байсан Володя Векслер НЭП-ийн өмнөх Москвад өлсөж байв. Өсвөр насны хүүхэд Хамовники хотод байгуулагдсан нийтийн байшинд, эздийнхээ орхисон хуучин харшид байдаг.

Векслер физик, практик радио инженерчлэлийн сонирхлоор ялгардаг байсан бөгөөд тэр өөрөө детекторын радио хүлээн авагч угсардаг байсан бөгөөд энэ нь тэр жилүүдэд ер бусын хэцүү ажил байсан, тэр маш их уншиж, сургуульд сайн сурдаг байв.

Коммуныг орхисны дараа Векслер өөрийн төлөвшүүлсэн олон үзэл бодол, зуршилаа хадгалсан.
Владимир Иосифовичийн харьяалагддаг байсан үеийнхэн дийлэнх нь амьдралынхаа өдөр тутмын асуудлыг үл тоомсорлодог байсан ч шинжлэх ухаан, мэргэжлийн болон нийгмийн асуудлуудыг хэт их сонирхдог байсныг тэмдэглэе.

Векслер бусад коммунаруудын хамт есөн жилийн дунд сургуулийг төгсөж, бүх төгсөгчдийн хамт ажилчин болж үйлдвэрлэлд орж, цахилгаанчинаар хоёр жил гаруй ажилласан.

Түүний мэдлэг, номонд дуртай, ховор оюун ухаан нь анзаарагдаж, 20-иод оны сүүлээр тэр залуу дээд сургуульд "Комсомолын билет" авчээ.

Владимир Иосифович коллеж төгсөхөд дээд боловсролын байгууллагуудын дахин зохион байгуулалтыг хийж, нэрийг нь өөрчилсөн. Векслер Плехановын нэрэмжит Ардын аж ахуйн дээд сургуульд элсэн орж, MPEI (Москвагийн эрчим хүчний дээд сургууль) -ийг төгсөж, рентген технологийн чиглэлээр мэргэшсэн инженер мэргэжлээр суралцсан нь тогтоогджээ.

Тэр жилдээ тэрээр Лефортово дахь Бүх Холбооны Цахилгаан Техникийн Хүрээлэнгийн Рентген туяаны дифракцийн шинжилгээний лабораторид элсэн орж, Владимир Иосифович хэмжих хэрэгсэл барьж, ионжуулагч цацрагийг хэмжих аргуудыг судалж эхэлжээ. цэнэглэгдсэн бөөмсийн урсгал.

Векслер энэ лабораторид 6 жил ажилласан ба лаборантаас менежер болтлоо хурдан өссөн. Авьяаслаг туршилтын эрдэмтэн болох Векслерийн "гар бичмэл" нь энд аль хэдийн гарч ирсэн. Дараа нь түүний шавь, профессор М.С.Рабинович Векслерийн тухай дурсамждаа бичжээ. "Бараг 20 жилийн турш тэрээр өөрийн зохион бүтээсэн янз бүрийн суурилуулалтыг өөрөө угсарч, суурилуулсан бөгөөд ямар ч ажил хийхээс зайлсхийсэнгүй. Энэ нь түүнд зөвхөн фасадыг төдийгүй түүний үзэл суртлын талыг төдийгүй эцсийн үр дүн, хэмжилтийн нарийвчлал, суурилуулалтын гялалзсан шүүгээний ард нуугдаж буй бүх зүйлийг харах боломжийг олгосон юм. Тэрээр бүх амьдралаа сурч, дахин суралцахад зарцуулсан. Амьдралынхаа сүүлийн жил хүртэл, оройн цагаар, амралтаараа онолын бүтээлүүдийг анхааралтай судалж, тэмдэглэл хөтөлдөг байв."

1937 оны 9-р сард Векслер Бүх холбоотны цахилгаан техникийн дээд сургуулиас ЗХУ-ын ШУА-ийн Физикийн хүрээлэнд нүүсэн. Энэ бол эрдэмтний амьдралд чухал үйл явдал байв.

Энэ үед Владимир Иосифович докторын зэрэг хамгаалсан бөгөөд түүний сэдэв нь өөрийн зохиосон "пропорциональ өсгөгч" -ийн дизайн, хэрэглээ юм.

FIAN-д Векслер сансрын туяаг судалж эхлэв. Арменийн үзэсгэлэнт Арагат уулыг сонирхож байсан А.И. Алиханов ба түүний хамт ажиллагсадаас ялгаатай нь Векслер Эльбрус, дараа нь Памир - Дэлхийн дээвэр рүү хийсэн шинжлэх ухааны экспедицүүдэд оролцов. Дэлхийн физикчид дэлхийн лабораторид олж авах боломжгүй өндөр энергитэй цэнэгтэй бөөмсийн урсгалыг судалжээ. Судлаачид сансрын цацрагийн нууцлаг урсгалд ойртсон.

Одоо ч сансрын туяа нь астрофизикч, өндөр энергийн физикийн мэргэжилтнүүдийн зэвсэглэлд чухал байр суурь эзэлдэг бөгөөд тэдгээрийн гарал үүслийн талаархи сонирхолтой онолуудыг дэвшүүлж байна. Үүний зэрэгцээ судлахын тулд ийм энергитэй бөөмсийг олж авах нь ердөө л боломжгүй байсан бөгөөд физикчдийн хувьд тэдний талбайнууд болон бусад бөөмстэй харилцан үйлчлэлийг судлах шаардлагатай байв. Аль хэдийн 30-аад онд олон атомын эрдэмтэд ийм өндөр "сансар огторгуйн" энергитэй тоосонцорыг субатомын тоосонцорыг судлах найдвартай хэрэглүүр ашиглан лабораторид олж авах нь хичнээн сайн байх вэ гэсэн бодолтой байсан бөгөөд судлах арга нь нэг нь бөмбөгдөлт юм. дүрслэлийн хувьд одоо хэлдэг байсан ба ховорхон хэлдэг) зарим бөөмсийг бусад. Рутерфорд атомуудыг хүчирхэг сумаар - альфа бөөмсөөр бөмбөгдсөнөөр атомын цөм байдгийг нээсэн. Цөмийн урвалыг ижил аргаар илрүүлсэн. Нэг химийн элементийг нөгөөд шилжүүлэхийн тулд цөмийн бүтцийг өөрчлөх шаардлагатай байв. Энэ нь альфа бөөмсөөр бөөмийг бөмбөгдсөний үр дүнд хүрсэн бөгөөд одоо хүчирхэг хурдасгуураар хурдасгасан бөөмсүүд юм.

Нацист Германыг довтолсны дараа олон физикчид тэр даруй цэргийн ач холбогдолтой ажилд оролцов. Векслер сансар огторгуйн цацрагийн судалгаагаа тасалдуулж, фронтын хэрэгцээнд зориулж радио төхөөрөмжийг зохион бүтээж, сайжруулж эхлэв.

Энэ үед Шинжлэх ухааны академийн Физикийн хүрээлэнг бусад эрдэм шинжилгээний хүрээлэнгийн нэгэн адил Казань руу нүүлгэн шилжүүлэв. Зөвхөн 1944 онд л Казань хотоос Памир руу экспедиц зохион байгуулах боломжтой болсон бөгөөд Векслерийн бүлэг Кавказад сансрын туяа, өндөр энергитэй бөөмсөөс үүдэлтэй цөмийн үйл явцын судалгааг үргэлжлүүлж чадсан юм. Векслерийн олон жил ажилласан сансрын туяатай холбоотой цөмийн үйл явцыг судлахад оруулсан хувь нэмрийг нарийвчлан авч үзэхгүйгээр тэрээр маш чухал ач холбогдолтой байсан бөгөөд олон чухал үр дүнг өгсөн гэж хэлж болно. Гэхдээ магадгүй хамгийн чухал нь сансар огторгуйн цацрагийг судлах нь түүнийг бөөмийн хурдатгалын талаар цоо шинэ санаа руу хөтөлсөн юм. Ууланд Векслер өөрийн "сансар огторгуйн цацрагийг" бүтээхийн тулд цэнэглэгдсэн бөөмсийн хурдасгуур барих санааг гаргаж ирэв.

1944 оноос хойш В.И.Векслер түүний шинжлэх ухааны ажилд гол байр эзэлсэн шинэ газар руу нүүсэн. Тэр цагаас хойш Векслерийн нэр том "автофазын" хурдасгууруудыг бий болгож, хурдатгалын шинэ аргуудыг хөгжүүлэхтэй үүрд холбоотой байв.

Гэсэн хэдий ч тэрээр сансар огторгуйн туяаг сонирхохоо больсон бөгөөд энэ чиглэлээр үргэлжлүүлэн ажилласан. Векслер 1946-1947 онд Памирт хийсэн өндөр уулын шинжлэх ухааны экспедицид оролцсон. Хурдасгуурт хүрэх боломжгүй гайхалтай өндөр энергитэй бөөмсийг сансрын туяанд илрүүлдэг. Ийм өндөр энерги хүртэл бөөмсийн "байгалийн хурдасгуур" -ыг "хүний ​​гарыг бүтээхтэй" харьцуулах боломжгүй гэдгийг Векслер ойлгосон.

Векслер 1944 онд энэ мухардлаас гарах арга замыг санал болгосон. Зохиогч Вечслерийн хурдасгуурууд автомат үе шаттайгаар ажилладаг шинэ зарчмыг нэрлэжээ.

Энэ үед "циклотрон" төрлийн цэнэглэгдсэн бөөмийн хурдасгуур бий болсон (Векслер нэгэн алдартай сонины нийтлэлд циклотроны ажиллах зарчмыг дараах байдлаар тайлбарлав. “Энэ төхөөрөмжид спираль хэлбэрээр соронзон орон дотор хөдөлж буй цэнэглэгдсэн бөөмс нь хувьсах цахилгаан орны нөлөөгөөр тасралтгүй хурдасдаг. Үүний ачаар циклотрон руу 10-20 сая электрон вольтын эрчим хүч дамжуулах боломжтой” гэж хэлжээ.). Гэхдээ энэ аргыг ашиглан 20 МэВ-ийн босгыг давж чадахгүй нь тодорхой болсон.

Циклотрон дахь соронзон орон нь циклээр өөрчлөгдөж, цэнэглэгдсэн хэсгүүдийг хурдасгадаг. Гэхдээ хурдатгалын явцад бөөмсийн масс нэмэгддэг (SRT - харьцангуйн тусгай онолын дагуу ийм байх ёстой). Энэ нь үйл явцыг тасалдуулахад хүргэдэг - тодорхой тооны эргэлтийн дараа соронзон орон нь хурдасгахын оронд бөөмсийг удаашруулж эхэлдэг.

Векслер цаг хугацааны явцад циклотрон дахь соронзон орныг аажмаар нэмэгдүүлж, соронзыг ээлжит гүйдлээр тэжээхийг санал болгож байна. Дараа нь тойрог доторх бөөмсийн эргэлтийн давтамж нь дунджаар автоматаар дизенд хэрэглэсэн цахилгаан талбайн давтамжтай тэнцүү байх болно (замыг нугалж, бөөмсийг хурдасгадаг хос соронзон систем). соронзон орон).

Дээшний ангархайгаар дамжин өнгөрөх бүрт бөөмсүүд массын өөр өөр өсөлтийг хүлээн авдаг (мөн үүний дагуу тэдгээр нь соронзон орон тэднийг эргүүлэх радиусын өөр өсөлтийг хүлээн авдаг) ба тэдгээрийн хоорондох талбайн хүчдэлээс хамаарна. тухайн бөөмийн хурдатгалын агшинд. Бүх бөөмсийн дотроос тэнцвэрийн ("азтай") бөөмсийг ялгаж болно. Эдгээр хэсгүүдийн хувьд тойрог замын тогтмол байдлыг автоматаар хадгалах механизм нь ялангуяа энгийн байдаг.

“Азтай” тоосонцор нь дээлийн цоорхойг дайран өнгөрөх бүрдээ масс нь нэмэгдэж, тойргийн радиус нэмэгддэг. Энэ нь нэг эргэлтийн үед соронзон орны өсөлтөөс үүдэлтэй радиусын бууралтыг нарийн нөхдөг. Иймээс "азтай" (тэнцвэрт) бөөмсийг соронзон орон ихсэх тусам резонансын хурдасгах боломжтой.

Бараг бүх бусад бөөмсүүд ижил чадвартай байдаг нь зөвхөн хурдатгал нь удаан үргэлжилдэг. Хурдатгалын явцад бүх бөөмс тэнцвэрт хэсгүүдийн тойрог замын радиусын эргэн тойронд хэлбэлзлийг мэдрэх болно. Дунджаар бөөмсийн энерги нь тэнцвэрт хэсгүүдийн энергитэй тэнцүү байх болно. Тиймээс бараг бүх бөөмс резонансын хурдатгалд оролцдог.

Хэрэв хурдасгуур (циклотрон) дахь соронзон орныг аажмаар нэмэгдүүлэхийн оронд соронзыг хувьсах гүйдлээр тэжээхийн оронд дизенд хэрэглэсэн хувьсах цахилгаан орны хугацааг нэмэгдүүлбэл "автофазын" горим бий болно.

"Автофаза үүсэх, резонансын хурдатгалыг хэрэгжүүлэхийн тулд соронзон орон эсвэл цахилгааны үеийг цаг тухайд нь өөрчлөх шаардлагатай юм шиг санагдаж магадгүй юм. Үнэндээ энэ нь үнэн биш юм. Магадгүй бусад аргуудын өмнө зохиогчийн тогтоосон хурдатгалын хамгийн энгийн (гэхдээ практикт хэрэгжүүлэхэд хялбар биш) аргыг цаг хугацааны явцад тогтмол соронзон орон, тогтмол давтамжтайгаар хэрэгжүүлж болох юм.".

1955 онд Векслер хурдасгуурын тухай товхимол бичихдээ зохиогчийн хэлсэнчлэн энэ зарчим нь богино долгионы хүчирхэг эх үүсвэрийг шаарддаг хурдасгуур - микротрон - хурдасгуурын үндэс болсон. Векслерийн хэлснээр микротрон "хараахан өргөн тархаагүй байна (1955). Гэсэн хэдий ч 4 МэВ хүртэлх энергитэй хэд хэдэн электрон хурдасгуурууд хэдэн жилийн турш ажиллаж байна.

Векслер бол физикийн гайхалтай сурталчлагч байсан боловч харамсалтай нь завгүй хуваарийнхаа улмаас алдартай нийтлэлүүд бараг нийтлээгүй.

Автофазын зарчим нь тогтвортой фазын мужтай байх боломжтой бөгөөд иймээс резонансын хурдатгалын мужаас гарахаас айхгүйгээр хурдатгалын талбайн давтамжийг өөрчлөх боломжтой гэдгийг харуулсан. Та зүгээр л зөв хурдатгалын үе шатыг сонгох хэрэгтэй. Талбайн давтамжийг өөрчилснөөр бөөмийн массын өөрчлөлтийг хялбархан нөхөх боломжтой болсон. Түүгээр ч зогсохгүй давтамжийг өөрчилснөөр циклотроны хурдацтай эргэлддэг спираль тойрог руу ойртож, соронзон орны хүч нь бөөмсийг өгөгдсөн тойрог замд байлгахад хангалттай болтол бөөмсийг хурдасгах боломжийг олгосон.

Цахилгаан соронзон орны давтамж өөрчлөгддөг автомат фазын хурдасгуурыг синхроциклотрон буюу фазотрон гэж нэрлэдэг.

Синхрофазотрон нь автомат фазын хоёр зарчмыг хослуулан ашигладаг. Тэдний эхнийх нь аль хэдийн дурдсан фазотроны зүрхэнд оршдог - энэ нь цахилгаан соронзон орны давтамжийн өөрчлөлт юм. Хоёрдахь зарчмыг синхротронуудад ашигладаг - энд соронзон орны хүч өөрчлөгддөг.

Автофазыг нээснээс хойш эрдэмтэд, инженерүүд олон тэрбум электрон вольт хурдасгагчийг зохион бүтээж эхэлсэн. Манай улсад эдгээрийн эхнийх нь протоны хурдасгуур буюу Дубна дахь 10 тэрбум электрон вольтын синхрофазотрон байв.

Энэхүү том хурдасгуурын загвар нь 1949 онд В.И.Векслер, С.И.Вавилов нарын санаачилгаар эхэлсэн бөгөөд 1957 онд ашиглалтад орсон. Хоёр дахь том хурдасгуурыг Серпуховын ойролцоох Протвино хотод 70 ГВ-ын эрчим хүчээр барьсан. Зөвхөн Зөвлөлтийн судлаачид төдийгүй бусад орны физикчид ч үүн дээр ажиллаж байна.

Гэвч хоёр аварга том "тэрбум долларын" хурдасгагчийг хөөргөхөөс нэлээд өмнө Векслерийн удирдлаган дор Шинжлэх ухааны академийн Физикийн хүрээлэнд (FIAN) харьцангуй тоосонцор хурдасгагчийг бүтээжээ. 1947 онд 30 МэВ хүртэл энерги бүхий электрон хурдасгуурыг эхлүүлсэн бөгөөд энэ нь илүү том электрон хурдасгуур - 250 МэВ энергитэй синхротроны загвар болж байв. Синхротрон нь 1949 онд анх худалдаанд гарсан байна. Эдгээр хурдасгууруудыг ашиглан ЗХУ-ын ШУА-ийн Физикийн хүрээлэнгийн судлаачид мезон физик, атомын цөмийн талаар нэгдүгээр зэрэглэлийн ажил хийжээ.

Дубна синхрофазотроныг хөөргөсний дараа өндөр эрчим хүчний хурдасгуур барихад хурдацтай ахиц дэвшил гарсан. ЗХУ болон бусад орнуудад олон тооны хурдасгуурууд баригдаж ашиглалтад орсон. Үүнд Серпухов дахь 70 ГэВ хурдасгуур, Батавиа (АНУ) 50 ГэВ, Женев (Швейцарь) дахь 35 ГеВ, Калифорнид (АНУ) 35 ГэВ хурдасгуур орно. Одоогоор 14 ТеВ (тераэлектрон-вольт - 10^12 эВ)-ийн том адрон коллайдерыг ашиглалтад оруулаад байна.

1944 онд "autophasing" гэсэн нэр томъёо гарч ирэв. Векслер 37 настай байсан. Векслер шинжлэх ухааны ажлын авьяаслаг зохион байгуулагч, шинжлэх ухааны сургуулийн тэргүүн болжээ.

Автофазын арга нь боловсорч гүйцсэн жимс шиг түүнийг устгаж, эзэмшүүлэх эрдэмтэн-үзэгчийг хүлээж байв. Жилийн дараа Векслерээс үл хамааран автомат фазын зарчмыг Америкийн алдарт эрдэмтэн Макмилан нээсэн. Тэрээр Зөвлөлтийн эрдэмтдийн тэргүүлэх чиглэлийг хүлээн зөвшөөрсөн. Макмиллан Векслертэй нэг бус удаа уулзсан. Тэд маш найрсаг байсан бөгөөд хоёр гайхамшигтай эрдэмтний нөхөрлөл Векслерийг нас барах хүртэл юугаар ч дарагдсангүй.

Сүүлийн жилүүдэд бүтээгдсэн хурдасгуурууд нь Wechsler-ийн автомат фазын зарчимд суурилсан боловч эхний үеийн машинуудтай харьцуулахад мэдээж мэдэгдэхүйц сайжирсан.

Автофазаас гадна Векслер бөөмийн хурдатгалын өөр санаануудыг гаргаж ирсэн нь маш үр дүнтэй болсон. Векслерийн эдгээр санаа ЗХУ болон бусад орнуудад өргөн тархсан.

1958 оны 3-р сард ЗХУ-ын ШУА-ийн жил бүр уламжлал болгон зохион байгуулдаг хурал Кропоткинская гудамжинд байрлах Эрдэмтдийн ордонд болов. Векслер хурдатгалын шинэ зарчмын санааг тодорхойлсон бөгөөд түүнийг "зохицуулалт" гэж нэрлэсэн. Энэ нь зөвхөн бие даасан тоосонцор төдийгүй олон тооны хэсгүүдээс бүрдэх плазмын өтгөрөлтийг хурдасгах боломжийг олгодог. 1958 онд Вечслерийн болгоомжтой хэлснээр хурдатгалын "зохицуулалт" арга нь бөөмсийг мянган тэрбум электрон вольт ба түүнээс дээш энерги хүртэл хурдасгах боломжийн талаар бодох боломжийг олгодог.

1962 онд Векслер өндөр энергийн физикийн олон улсын бага хуралд оролцохоор эрдэмтдийн төлөөлөгчдийг тэргүүлэн Женев рүү нисэв. Зөвлөлтийн төлөөлөгчдийн дөчин гишүүдийн дунд А.И.Алиханов, Н.Н.Боголюбов, Д.И.Блохинцев, И.Я.Померанчук, М.А.Марков зэрэг нэрт физикчид байв. Төлөөлөгчдийн олонхи нь хурдасгуурын мэргэжилтнүүд, Векслерийн оюутнууд байв.

Владимир Иосифович Векслер нь Олон улсын онолын болон хэрэглээний физикийн холбооны өндөр энергийн физикийн комиссын даргаар хэдэн жил ажилласан.

1963 оны 10-р сарын 25-нд Векслер болон түүний Америк хамтран зүтгэгч, Калифорнийн Лоуренсийн Их Сургуулийн Цацрагийн лабораторийн захирал Эдвин МакМиллан нар Америкийн атомын энх тайвны төлөөх шагналыг хүртэв.

Векслер Дубна дахь Цөмийн судалгааны нэгдсэн хүрээлэнгийн Өндөр энергийн лабораторийн байнгын захирал байсан. Одоо түүний нэрэмжит гудамж Векслерийн энэ хотод байсныг сануулж байна.

Векслерийн судалгааны ажил олон жилийн турш Дубна хотод төвлөрчээ. Тэрээр Цөмийн судалгааны нэгдсэн хүрээлэнгийн ажлыг П.Н.Лебедевын нэрэмжит Физикийн хүрээлэнгийн ажилтай хослуулж, залуу насандаа эрдэм шинжилгээний ажилтнаар ажлын гараагаа эхэлж, Москвагийн Улсын Их Сургуулийн профессороор тэнхимийг удирдаж байжээ.

1963 онд Векслер ЗХУ-ын Шинжлэх ухааны академийн Цөмийн физикийн тэнхимийн академич-нарийн бичгийн даргаар сонгогдож, энэ чухал албан тушаалыг байнга хашиж байв.

В.И.Векслерийн шинжлэх ухааны ололт амжилтыг өндрөөр үнэлж, түүнийг Төрийн нэгдүгээр зэргийн шагнал, Лениний шагналаар шагнасан (1959). Эрдэмтний шинжлэх ухаан, сурган хүмүүжүүлэх, зохион байгуулалт, нийгмийн идэвх зүтгэл нь Лениний гурван одон, Хөдөлмөрийн гавьяаны улаан тугийн одон, ЗХУ-ын медалиар шагнагджээ.

Владимир Иосифович Векслер 1966 оны 9-р сарын 20-нд хоёр дахь зүрхний шигдээсээр гэнэт нас барав. Тэр дөнгөж 59 настай байсан. Амьдралд тэр үргэлж наснаасаа залуу харагддаг, эрч хүчтэй, идэвхтэй, уйгагүй байв.



Танд нийтлэл таалагдсан уу? Найзуудтайгаа хуваалцаарай!