stringtranslate.com

Линейный ускоритель частиц

Линейный ускоритель в австралийском синхротроне использует радиоволны из ряда радиочастотных резонаторов в начале линейного ускорителя для ускорения пучка электронов до энергий 100 МэВ.

Линейный ускоритель частиц (часто сокращается до линейного ускорителя ) — это тип ускорителя частиц , который ускоряет заряженные субатомные частицы или ионы до высокой скорости, подвергая их воздействию серии осциллирующих электрических потенциалов вдоль линейного пучка . Принципы для таких машин были предложены Густавом Изингом в 1924 году [1], а первая работающая машина была построена Рольфом Видероэ в 1928 году [2] в Рейнско-Вестфальском техническом университете Ахена . [3] [4] Линейные ускорители имеют множество применений: они генерируют рентгеновские лучи и электроны высокой энергии для медицинских целей в лучевой терапии , служат инжекторами частиц для ускорителей более высоких энергий и используются непосредственно для достижения наивысшей кинетической энергии для легких частиц (электронов и позитронов) в физике элементарных частиц .

Конструкция линейного ускорителя зависит от типа ускоряемой частицы: электроны , протоны или ионы. Линейные ускорители различаются по размеру от электронно-лучевой трубки (которая является разновидностью линейного ускорителя) до линейного ускорителя длиной 3,2 км (2,0 мили) в Национальной ускорительной лаборатории SLAC в Менло-Парке, Калифорния .

История

Концепция линейного ускорителя Видеро. Напряжение от источника ВЧ подается на ряд трубок, которые экранируют частицу между зазорами.
линейный ускоритель типа Альварес

В 1924 году Густав Изинг опубликовал первое описание линейного ускорителя частиц, использующего ряд ускоряющих зазоров. Частицы двигались бы по ряду трубок. На постоянной частоте ускоряющее напряжение подавалось бы на каждый зазор. По мере того, как частицы набирали скорость, а частота оставалась бы постоянной, зазоры бы располагались все дальше и дальше друг от друга, чтобы гарантировать, что частица увидит напряжение, приложенное при достижении каждого зазора. Изинг так и не реализовал эту конструкцию. [5]

Рольф Видеро обнаружил работу Изинга в 1927 году, и в рамках своей докторской диссертации он построил версию устройства длиной 88 дюймов с двумя зазорами. В то время как Изинг предложил искровой зазор в качестве источника напряжения, Видеро использовал 25-киловольтный вакуумный ламповый генератор. Он успешно продемонстрировал, что ускорил ионы натрия и калия до энергии 50 000 электрон-вольт (50 кэВ), что вдвое больше энергии, которую они получили бы, если бы были ускорены трубкой только один раз. Успешно ускорив частицу несколько раз с использованием одного и того же источника напряжения, Видеро продемонстрировал полезность радиочастотного (РЧ) ускорения. [6]

Этот тип линейного ускорителя был ограничен источниками напряжения, которые были доступны в то время, и только после Второй мировой войны Луис Альварес смог использовать недавно разработанные высокочастотные генераторы для разработки первого линейного ускорителя с резонансной камерой дрейфа. Линейный ускоритель Альвареса отличается от типа Видеро тем, что мощность ВЧ подается на всю резонансную камеру, через которую проходит частица, а центральные трубки используются только для экранирования частиц во время замедляющейся части фазы осциллятора. Использование этого подхода к ускорению означало, что первый линейный ускоритель Альвареса смог достичь энергии протонов 31,5 МэВ в 1947 году, самой высокой, которая когда-либо была достигнута в то время. [7]

Первоначальные линейные ускорители типа Альвареса не имели сильного механизма для удержания пучка в фокусе и были ограничены по длине и энергии в результате. Разработка принципа сильной фокусировки в начале 1950-х годов привела к установке фокусирующих квадрупольных магнитов внутри дрейфовых трубок, что позволило создать более длинные и, следовательно, более мощные линейные ускорители. Два самых ранних образца линейных ускорителей Альвареса с сильными фокусирующими магнитами были построены в ЦЕРНе и Брукхейвенской национальной лаборатории . [8]

В 1947 году, примерно в то же время, когда Альварес разрабатывал свою концепцию линейного ускорителя для протонов, Уильям Хансен построил первый ускоритель электронов с бегущей волной в Стэнфордском университете. [9] Электроны достаточно легче протонов, чтобы достигать скоростей, близких к скорости света, на ранних этапах процесса ускорения. В результате «ускоряющиеся» электроны увеличивают энергию, но с точки зрения конструкции ускорителя их можно рассматривать как имеющие постоянную скорость. Это позволило Хансену использовать ускоряющую структуру, состоящую из горизонтального волновода, нагруженного серией дисков. Ускоритель 1947 года имел энергию 6 МэВ. Со временем ускорение электронов в Национальной ускорительной лаборатории SLAC расширилось до размера 2 миль (3,2 км) и выходной энергии 50 ГэВ. [10]

Поскольку линейные ускорители разрабатывались с более высокими токами пучка, использование магнитных полей для фокусировки протонных и тяжелых ионных пучков представляло трудности для начальных стадий ускорителя. Поскольку магнитная сила зависит от скорости частиц, было желательно создать тип ускорителя, который мог бы одновременно ускорять и фокусировать адроны низкой и средней энергии . [11] В 1970 году советские физики И. М. Капчинский и Владимир Тепляков предложили тип ускоряющей структуры радиочастотного квадруполя (RFQ). RFQ используют лопасти или стержни с точно спроектированными формами в резонансной полости для создания сложных электрических полей. Эти поля обеспечивают одновременное ускорение и фокусировку инжектированных пучков частиц. [12]

Начиная с 1960-х годов ученые в Стэнфорде и других местах начали исследовать использование сверхпроводящих радиочастотных резонаторов для ускорения частиц. [13] Сверхпроводящие резонаторы, изготовленные из сплавов ниобия, обеспечивают гораздо более эффективное ускорение, поскольку существенно более высокая доля входной мощности может быть приложена к пучку, а не потеряна на тепло. Некоторые из самых ранних сверхпроводящих линейных ускорителей включают сверхпроводящий линейный ускоритель (для электронов) в Стэнфорде [14] и Аргоннскую тандемную линейную ускорительную систему (для протонов и тяжелых ионов) в Аргоннской национальной лаборатории . [15]

Основные принципы работы

Анимация, демонстрирующая работу линейного ускорителя. В этом примере предполагается, что ускоряемые частицы (красные точки) имеют положительный заряд. График V (x) показывает электрический потенциал вдоль оси ускорителя в каждый момент времени. Полярность напряжения RF меняется на противоположную, когда частица проходит через каждый электрод, поэтому, когда частица пересекает каждый зазор, электрическое поле (E, стрелки) имеет правильное направление для ее ускорения. Анимация показывает, как одна частица ускоряется в каждом цикле; в реальных линейных ускорителях впрыскивается и ускоряется большое количество частиц в каждом цикле. Действие показано чрезвычайно замедленным.

Радиочастотное ускорение

Когда заряженная частица помещается в электромагнитное поле , на нее действует сила, определяемая законом силы Лоренца :

где — заряд частицы, — электрическое поле, — скорость частицы, — магнитное поле. Перекрестное произведение в термине магнитного поля означает, что статические магнитные поля не могут использоваться для ускорения частиц, поскольку магнитная сила действует перпендикулярно направлению движения частиц. [16]

Поскольку электростатический пробой ограничивает максимальное постоянное напряжение, которое может быть приложено к зазору для создания электрического поля, большинство ускорителей используют некоторую форму ускорения RF. При ускорении RF частица проходит ряд ускоряющихся областей, приводимых в движение источником напряжения таким образом, что частица видит ускоряющее поле, когда она пересекает каждую область. При этом типе ускорения частицы должны обязательно перемещаться «сгустками», соответствующими части цикла осциллятора, где электрическое поле указывает в предполагаемом направлении ускорения. [17]

Если один источник осциллирующего напряжения используется для управления серией зазоров, эти зазоры должны быть размещены все дальше друг от друга по мере увеличения скорости частицы. Это необходимо для того, чтобы частица «видела» одну и ту же фазу цикла осциллятора, когда она достигает каждого зазора. По мере того, как частицы асимптотически приближаются к скорости света, разделение зазоров становится постоянным: дополнительная приложенная сила увеличивает энергию частиц, но не существенно изменяет их скорость. [16] : 9-12 

Фокусировка

Чтобы гарантировать, что частицы не вырвутся из ускорителя, необходимо обеспечить некоторую форму фокусировки, чтобы перенаправить частицы, движущиеся от центральной траектории, обратно к предполагаемому пути. С открытием сильной фокусировки , квадрупольные магниты используются для активного перенаправления частиц, движущихся от опорного пути. Поскольку квадрупольные магниты фокусируются в одном поперечном направлении и дефокусируются в перпендикулярном направлении, необходимо использовать группы магнитов, чтобы обеспечить общий эффект фокусировки в обоих направлениях. [16]

Стабильность фазы

Фокусировка вдоль направления движения, также известная как фазовая стабильность , является неотъемлемым свойством ускорения RF. Если все частицы в пучке достигают ускоряющей области во время восходящей фазы осциллирующего поля, то частицы, которые прибывают раньше, будут видеть немного меньшее напряжение, чем «эталонная» частица в центре пучка. Поэтому эти частицы получат немного меньшее ускорение и в конечном итоге отстанут от эталонной частицы. Соответственно, частицы, которые прибывают после эталонной частицы, получат немного большее ускорение и в результате догонят эталонную частицу. Эта автоматическая коррекция происходит в каждом ускоряющем зазоре, поэтому пучок перефокусируется вдоль направления движения каждый раз, когда он ускоряется. [17] : 30–52 

Строительство и эксплуатация

Квадрупольные магниты, окружающие линейный ускоритель австралийского синхротрона, используются для фокусировки электронного пучка.
Здание, покрывающее 2-мильную (3,2 км) трубу пучка Стэнфордского линейного ускорителя (SLAC) в Менло-Парке, Калифорния, второго по мощности линейного ускорителя в мире. Он имеет около 80 000 ускоряющих электродов и может ускорять электроны до 50  ГэВ

Линейный ускоритель частиц состоит из следующих частей:

Как показано в анимации, колеблющееся напряжение, приложенное к чередующимся цилиндрическим электродам, имеет противоположную полярность ( сдвинуто по фазе на 180° ), поэтому соседние электроды имеют противоположные напряжения. Это создает колеблющееся электрическое поле (E) в зазоре между каждой парой электродов, которое оказывает силу на частицы, когда они проходят через них, сообщая им энергию, ускоряя их. Источник частиц впрыскивает группу частиц в первый электрод один раз за каждый цикл напряжения, когда заряд на электроде противоположен заряду частиц. Каждый раз, когда сгусток частиц проходит через электрод, колеблющееся напряжение меняет полярность, поэтому, когда частицы достигают зазора между электродами, электрическое поле имеет правильное направление для их ускорения. Поэтому частицы ускоряются до более высокой скорости каждый раз, когда они проходят между электродами; внутри электродов электрическое поле мало, поэтому частицы движутся с постоянной скоростью внутри каждого электрода.

Частицы вводятся в нужное время, так что колебательная разность напряжений между электродами максимальна, когда частицы пересекают каждый зазор. Если пиковое напряжение, приложенное между электродами, составляет вольт, а заряд каждой частицы — элементарные заряды , частица получает равное приращение энергии электрон-вольт при прохождении через каждый зазор. Таким образом, выходная энергия частиц равна

электрон-вольт, где - количество ускоряющих электродов в машине.

На скоростях, близких к скорости света, приращение скорости будет небольшим, а энергия будет проявляться в виде увеличения массы частиц. В тех частях ускорителя, где это происходит, длины трубчатых электродов будут почти постоянными. Могут быть включены дополнительные магнитные или электростатические линзовые элементы, чтобы гарантировать, что луч остается в центре трубы и ее электродов. Очень длинные ускорители могут поддерживать точное выравнивание своих компонентов с помощью сервосистем, направляемых лазерным лучом.

Концепции в разработке

По состоянию на 2021 год разрабатываются различные новые концепции. Основная цель — сделать линейные ускорители более дешевыми, с лучше сфокусированными пучками, более высокой энергией или более высоким током пучка.

Индукционный линейный ускоритель

Линейные индукционные ускорители используют электрическое поле, индуцированное изменяющимся во времени магнитным полем для ускорения — как бетатрон . Пучок частиц проходит через ряд кольцевых ферритовых сердечников, стоящих друг за другом, которые намагничиваются импульсами высокого тока, и в свою очередь каждый из них генерирует импульс напряженности электрического поля вдоль оси направления пучка. Линейные индукционные ускорители рассматриваются для коротких импульсов высокого тока от электронов, а также от тяжелых ионов. [22] Концепция восходит к работе Николаса Христофилоса . [23] Ее реализация в значительной степени зависит от прогресса в разработке более подходящих ферритовых материалов. С электронами были достигнуты импульсные токи до 5 килоампер при энергиях до 5 МэВ и длительностях импульсов в диапазоне от 20 до 300 наносекунд. [24]

Линейный ускоритель рекуперации энергии

В предыдущих электронных линейных ускорителях ускоренные частицы использовались только один раз, а затем подавались в поглотитель (пучковый дамп) , в котором их остаточная энергия преобразуется в тепло. В линейном ускорителе с рекуперацией энергии (ERL) ускоренные частицы в резонаторах и, например, в ондуляторах . Используемые электроны возвращаются через ускоритель, сдвинутые по фазе на 180 градусов. Поэтому они проходят через резонаторы в фазе замедления и, таким образом, возвращают свою оставшуюся энергию полю. Концепция сопоставима с гибридным приводом автомобилей, где кинетическая энергия, высвобождаемая при торможении, становится доступной для следующего ускорения путем зарядки аккумулятора.

Брукхейвенская национальная лаборатория и Гельмгольц-центр в Берлине с проектом «bERLinPro» сообщили о соответствующих разработках. Берлинский экспериментальный ускоритель использует сверхпроводящие ниобиевые резонаторы. В 2014 году по всему миру работали три лазера на свободных электронах на основе ERL: в лаборатории Джефферсона (США), в Институте ядерной физики им. Будкера (Россия) и в JAEA (Япония). [25] В Университете Майнца ERL под названием MESA, как ожидается, начнет работу в 2024 году. [26]

Компактный линейный коллайдер

Концепция Компактного линейного коллайдера (CLIC) (первоначальное название CERN Linear Collider, с той же аббревиатурой) для электронов и позитронов предусматривает ускоритель бегущей волны для энергий порядка 1 тераэлектронвольта (ТэВ). [27] Вместо необходимых в противном случае многочисленных клистронных усилителей для генерации ускоряющей мощности, должен использоваться второй параллельный электронный линейный ускоритель более низкой энергии, который работает со сверхпроводящими полостями, в которых образуются стоячие волны. Высокочастотная мощность извлекается из него через регулярные интервалы и передается в основной ускоритель. Таким образом, должна быть достигнута очень высокая напряженность ускоряющего поля 80 МВ/м.

Ускоритель Кильфельда (плазменный ускоритель)

В объемных резонаторах диэлектрическая прочность ограничивает максимальное ускорение, которое может быть достигнуто на определенном расстоянии. Этот предел можно обойти, используя ускоренные волны в плазме для создания ускоряющего поля в ускорителях Кильфельда : лазер или пучок частиц возбуждают колебания в плазме , что связано с очень сильными электрическими полями. Это означает, что можно построить значительно (в сотни-тысячи раз) более компактные линейные ускорители. Эксперименты с использованием мощных лазеров в плазме паров металлов показывают, что сокращение длины линии пучка с нескольких десятков метров до нескольких см вполне возможно.

Компактные медицинские ускорители

Программа LIGHT (Linac for Image-Guided Hadron Therapy) надеется создать конструкцию, способную ускорять протоны до 200 МэВ или около того для медицинского использования на расстоянии нескольких десятков метров, путем оптимизации и вложения существующих методов ускорителя [28] Текущая конструкция (2020) использует самую высокую практическую частоту пучка (в настоящее время ~ 3 ГГц) для стадии радиочастотного квадруполя (RFQ) от инжекции при 50 кВ постоянного тока до ~ 5 МэВ пучков, боковой связанный дрейфовый трубчатый линейный ускоритель (SCDTL) для ускорения от 5 МэВ до ~ 40 МэВ и заключительную стадию связанного с ячейками линейного ускорителя (CCL), доводя выход до 200-230 МэВ. Каждая стадия оптимизирована для обеспечения тесной связи и синхронной работы во время наращивания энергии пучка. Цель проекта - сделать протонную терапию более доступной основной медициной в качестве альтернативы существующей радиотерапии.

Современные концепции

Чем выше частота выбранного ускоряющего напряжения, тем больше отдельных ускоряющих толчков на длину пути испытывает частица данной скорости, и тем короче может быть ускоритель в целом. Вот почему технология ускорителей развивалась в погоне за более высокими энергиями частиц, особенно в направлении более высоких частот.

Концепции линейных ускорителей (часто называемые в технической терминологии ускорительными структурами), которые используются примерно с 1950 года, работают с частотами в диапазоне от примерно 100 МГц до нескольких гигагерц (ГГц) и используют компонент электрического поля электромагнитных волн.

Стоячие волны и бегущие волны

Когда дело доходит до энергий более нескольких МэВ, ускорители для ионов отличаются от ускорителей для электронов. Причина этого в большой разнице масс между частицами. Электроны уже близки к скорости света , абсолютному пределу скорости, при нескольких МэВ; при дальнейшем ускорении, как описывает релятивистская механика , увеличиваются почти только их энергия и импульс . С другой стороны, у ионов этого диапазона энергий скорость также значительно увеличивается из-за дальнейшего ускорения.

Концепции ускорения, используемые сегодня для ионов , всегда основаны на электромагнитных стоячих волнах , которые формируются в подходящих резонаторах . В зависимости от типа частицы, диапазона энергий и других параметров используются очень разные типы резонаторов; в следующих разделах рассматриваются только некоторые из них. Электроны также могут ускоряться стоячими волнами выше нескольких МэВ. Однако выгодной альтернативой здесь является прогрессивная волна, бегущая волна. Фазовая скорость бегущей волны должна быть примерно равна скорости частицы. Поэтому этот метод подходит только тогда, когда частицы приближаются к скорости света, так что их скорость увеличивается очень незначительно.

Развитие высокочастотных генераторов и усилителей мощности с 1940-х годов, особенно клистрона, было необходимо для этих двух методов ускорения. Первый более крупный линейный ускоритель со стоячими волнами — для протонов — был построен в 1945/46 годах в Национальной лаборатории Лоуренса в Беркли под руководством Луиса В. Альвареса . Используемая частота составляла 200 МГц . Первый ускоритель электронов с бегущими волнами около 2 ГГц был разработан немного позже в Стэнфордском университете В. В. Хансеном и его коллегами. [29]

На двух диаграммах кривая и стрелки указывают силу, действующую на частицы. Только в точках с правильным направлением вектора электрического поля, т.е. правильным направлением силы, частицы могут поглощать энергию волны. (Увеличение скорости не видно в масштабе этих изображений.)

Преимущества

Сверхпроводящий линейный ускоритель Стэнфордского университета , размещавшийся на территории кампуса под лабораториями Хансена до 2007 года. Этот объект отделен от SLAC.
Стальное литье проходит рентгеновскую проверку с использованием линейного ускорителя на заводе Goodwin Steel Castings Ltd.

Линейный ускоритель мог производить более высокие энергии частиц, чем предыдущие электростатические ускорители частиц ( ускоритель Кокрофта-Уолтона и генератор Ван де Граафа ), которые использовались, когда он был изобретен. В этих машинах частицы ускорялись только один раз приложенным напряжением, поэтому энергия частицы в электрон-вольтах была равна ускоряющему напряжению на машине, которое было ограничено несколькими миллионами вольт из-за пробоя изоляции. В линейном ускорителе частицы ускоряются многократно приложенным напряжением, поэтому энергия частицы не ограничивается ускоряющим напряжением.

Высокомощные линейные ускорители также разрабатываются для производства электронов на релятивистских скоростях, необходимых, поскольку быстрые электроны, движущиеся по дуге, будут терять энергию из-за синхротронного излучения ; это ограничивает максимальную мощность, которая может быть передана электронам в синхротроне заданного размера. Линейные ускорители также способны на колоссальный выход, производя почти непрерывный поток частиц, тогда как синхротрон будет только периодически поднимать частицы до достаточной энергии, чтобы заслужить «выстрел» в цель. (Вспышка может удерживаться или храниться в кольце при энергии, чтобы дать экспериментальной электронике время для работы, но средний выходной ток все еще ограничен.) Высокая плотность выходного сигнала делает линейный ускоритель особенно привлекательным для использования в загрузке накопительных колец частицами в подготовке к столкновениям частиц с частицами. Высокая выходная масса также делает устройство практичным для производства частиц антиматерии , которые, как правило, трудно получить, поскольку они составляют лишь малую часть продуктов столкновения цели. Затем их можно хранить и в дальнейшем использовать для изучения аннигиляции материи и антиматерии.

Медицинские линейные ускорители

Историческое изображение, показывающее Гордона Айзекса, первого пациента, которого лечили от ретинобластомы с помощью линейной ускорительной лучевой терапии (в данном случае электронного пучка), в 1957 году в США. Другие пациенты лечились с помощью линейного ускорителя от других заболеваний с 1953 года в Великобритании. Правый глаз Гордона был удален 11 января 1957 года, потому что рак распространился туда. Однако в его левом глазу была только локализованная опухоль, что побудило Генри Каплана лечить ее с помощью электронного пучка.

Лучевая терапия на основе линейного ускорителя для лечения рака началась с первого пациента, прошедшего лечение в 1953 году в Лондоне, Великобритания, в больнице Хаммерсмит , с помощью аппарата на 8 МВ, изготовленного Metropolitan-Vickers и установленного в 1952 году в качестве первого специализированного медицинского линейного ускорителя. [30] Немного позже, в 1954 году, в Стэнфорде, США, был установлен линейный ускоритель на 6 МВ, лечение на котором началось в 1956 году.

Медицинские линейные ускорители ускоряют электроны с помощью волновода с настроенной полостью, в котором радиочастотная мощность создает стоячую волну . Некоторые линейные ускорители имеют короткие, вертикально установленные волноводы, в то время как машины с более высокой энергией, как правило, имеют горизонтальный, более длинный волновод и изгибающий магнит, чтобы поворачивать луч вертикально к пациенту. Медицинские линейные ускорители используют моноэнергетические электронные пучки от 4 до 25 МэВ, обеспечивая рентгеновский выход со спектром энергий вплоть до энергии электронов, включая энергию электронов, когда электроны направляются на мишень высокой плотности (например, вольфрамовую ). Электроны или рентгеновские лучи можно использовать для лечения как доброкачественных, так и злокачественных заболеваний. Линейный ускоритель производит надежный, гибкий и точный луч излучения. Универсальность линейного ускорителя является потенциальным преимуществом перед кобальтовой терапией в качестве инструмента лечения. Кроме того, устройство можно просто выключить, когда оно не используется; нет источника, требующего мощной защиты, хотя сама процедурная комната требует значительной защиты стен, дверей, потолка и т. д. для предотвращения утечки рассеянного излучения. Длительное использование мощных (>18 МэВ) машин может вызвать значительное количество радиации в металлических частях головки машины после отключения питания машины (т. е. они становятся активным источником, и необходимо соблюдать необходимые меры предосторожности).

Вид сверху на модель линейного ускорителя Little LINAC

В 2019 году был разработан набор для модели Little Linac, содержащий 82 строительных блока, для детей, проходящих радиотерапию при раке. Есть надежда, что создание модели снимет часть стресса, испытываемого ребенком перед прохождением лечения, помогая ему понять, что влечет за собой лечение. Набор был разработан профессором Дэвидом Бреттлом из Института физики и инженерии в медицине (IPEM) в сотрудничестве с производителями Best-Lock Ltd. Модель можно увидеть в Музее науки в Лондоне .

Заявка на разработку медицинских изотопов

Ожидаемый дефицит Mo-99 и полученного из него медицинского изотопа технеция-99m также пролил свет на технологию линейного ускорителя для производства Mo-99 из необогащенного урана посредством нейтронной бомбардировки. Это позволило бы медицинской изотопной промышленности производить этот важнейший изотоп с помощью докритического процесса. Стареющие объекты, например, лаборатории Chalk River в Онтарио, Канада, которые до сих пор производят большую часть Mo-99 из высокообогащенного урана, могли бы быть заменены этим новым процессом. Таким образом, будет достигнута докритическая загрузка растворимых солей урана в тяжелой воде с последующей фотонейтронной бомбардировкой и извлечением целевого продукта, Mo-99. [31] [ требуется лучший источник ]

Недостатки

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Г. Изинг (1924). «Prinzip einer Methode zur Herstellung von Kanalstrahlen hoher Voltzahl». Архив для математики, астрономии и физики . 18 (30): 1–4.
  2. ↑ Видероэ, Р. (17 декабря 1928 г.). «Über Ein Neues Prinzip Zur Herstellung Hoher Spannungen». Archiv für Elektronik und Übertragungstechnik . 21 (4): 387–406. дои : 10.1007/BF01656341. S2CID  109942448.
  3. ^ Брайант, П. Дж. (1994). Краткая история и обзор ускорителей . 5-й курс общей физики ускорителей. Школа ускорителей ЦЕРНа. doi :10.5170/CERN-1994-001.1.
  4. ^ Mangan, Michelangelo (2016). «Ускорители частиц и прогресс физики частиц». В Brüning, Oliver; Myers, Stephen (ред.). Проблемы и цели для ускорителей в XXI веке. Hackensack, New Jersey: World Scientific. стр. 33. Bibcode :2016cgat.book.....M. doi :10.1142/8635. ISBN 978-981-4436-39-7.
  5. ^ Heilbron, JL; Seidel, Robert W. (1989). Лоуренс и его лаборатория: история лаборатории Лоуренса в Беркли, том I. Беркли, Калифорния: Издательство Калифорнийского университета . Получено 2 февраля 2022 г.
  6. ^ Конте, Марио; Маккей, Уильям (2008). Введение в физику ускорителей частиц (2-е изд.). Хакенсак, Нью-Джерси: World Scientific. ISBN 9789812779601.
  7. ^ "Линейный ускоритель протонов Альвареса". Смитсоновский институт . Получено 3 февраля 2022 г.
  8. ^ Лапостоль, Пьер (июль 1989 г.). Протонные линейные ускорители: теоретическое и историческое введение (отчет). Национальная лаборатория Лос-Аламоса. LA-11601-MS . Получено 4 февраля 2022 г.
  9. ^ Гинзтон, Эдвард Л. (апрель 1983 г.). «Ранние работы по ускорителям в Стэнфорде» (PDF) . SLAC Beam Line : 2–16.
  10. ^ Нил, РБ (1968). "Глава 5" (PDF) . Стэнфордский двухмильный ускоритель . Нью-Йорк, Нью-Йорк: WA Benjamin, Inc. стр. 59. Получено 17 сентября 2010 г.
  11. ^ Стоукс, Ричард Х.; Ванглер, Томас П. (1988). «Радиочастотные квадрупольные ускорители и их применение». Annual Review of Nuclear and Particle Science . 38 (38): 97–118. Bibcode : 1988ARNPS..38...97S. doi : 10.1146/annurev.ns.38.120188.000525 . Получено 3 февраля 2022 г.
  12. ^ Райзер, Мартин (2008). Теория и проектирование пучков заряженных частиц (2-е изд.). Weinheim: Wiley-VCH . стр. 6. ISBN 9783527407415.
  13. ^ Padamsee, Hasan (14 апреля 2020 г.). «История градиентных достижений в SRF». arXiv : 2004.06720 [physics.acc-ph].
  14. ^ Уэстфолл, Кэтрин (апрель 1997 г.). Предыстория ускорительных полостей SRF лаборатории Джефферсона, 1962–1985 гг. (отчет). Национальный ускорительный комплекс Томаса Джефферсона . JLAB-PHY-97-35.
  15. ^ Остроумов, Питер; Геригк, Франк (январь 2013 г.). «Сверхпроводящие адронные линейные ускорители». Обзоры ускорительной науки и техники . 06 : 171–196. doi :10.1142/S1793626813300089.
  16. ^ abc Конте, Марио; Маккей, Уильям (2008). Введение в физику ускорителей частиц (2-е изд.). Хакенсак, Нью-Джерси: World Scientific. стр. 1. ISBN 9789812779601.
  17. ^ ab Edwards, DA; Syphers, MJ (1993). Введение в физику ускорителей высоких энергий . Нью-Йорк: Wiley. ISBN 9780471551638.
  18. ^ Подгорсак, ЭБ (2005). «Лечебные машины для внешней лучевой терапии». Физика радиационной онкологии. Вена: Международное агентство по атомной энергии . стр. 138. ISBN 92-0-107304-6.
  19. ^ Blewett, JP (11 июня 1956 г.). Эдуард Регенстрейф (ред.). Линейные инжекторы ускорителей для протонных синхротронов. Симпозиум ЦЕРН по ускорителям высоких энергий и физике пионов. Том 1. Женева: ЦЕРН. С. 159–166. doi :10.5170/CERN-1956-025.
  20. ^ Вайсе, Ганс; Декинг, Винфрид (10 июля 2017 г.). «Самый длинный в мире сверхпроводящий линейный ускоритель». CERN Courier . IOP Publishing.
  21. ^ Фэрклот, округ Колумбия (24 марта 2021 г.). «Источники частиц». arXiv : 2103.13231 [physics.acc-ph].
  22. ^ "Тяжелые ионы предлагают новый подход к термоядерному синтезу". CERN Courier . 2002-06-25 . Получено 2021-01-22 .
  23. ^ Christofilos, NC; Hester, RE; Lamb, W. a. S.; Reagan, DD; Sherwood, WA; Wright, RE (1964-07-01). "Высокоточный линейный индукционный ускоритель для электронов". Review of Scientific Instruments . 35 (7): 886–890. Bibcode : 1964RScI...35..886C. doi : 10.1063/1.1746846. ISSN  0034-6748.
  24. ^ Фраас, Х. (1989). «Kern- und Elementarteilchenphysical. Von G. Musiol, J. Ranft, R. Reif und D. Seeliger, VCH Verlagsgesellschaft Weinheim, 1988, DM 128». Физика в unserer Zeit . 20 (1): 31. Бибкод : 1989PhuZ...20...31F. дои : 10.1002/piuz.19890200109. ISSN  0031-9252.
  25. ^ Jaeschke, Eberhard; Khan, Shaukat; Schneider, Jochen R.; Hastings, Jerome B., ред. (2016). Источники синхротронного света и лазеры на свободных электронах: физика ускорителей, приборостроение и научные приложения. Springer International Publishing. ISBN 978-3-319-14393-4.
  26. ^ Hug, Florian; Aulenbacher, Kurt; Heine, Robert; Ledroit, Ben; Simon, Daniel (2017). «MESA — проект ERL для экспериментов по физике частиц». Труды 28-й конференции по линейным ускорителям . LINAC2016: 313–316. doi :10.18429/JACoW-LINAC2016-MOP106012 . Получено 18 августа 2024 г.
  27. ^ Раубенхаймер, Т.О. (2000). Линейный коллайдер e+e− с энергией 3 ТэВ на основе технологии CLIC . Женева. ISBN 92-9083-168-5.{{cite book}}: CS1 maint: location missing publisher (link)
  28. ^ «СВЕТ: ЛИНЕЙНЫЙ УСКОРИТЕЛЬ ДЛЯ ПРОТОННОЙ ТЕРАПИИ» (PDF) .
  29. ^ Ginzton, EL; Hansen, WW; Kennedy, WR (1948-02-01). "Линейный ускоритель электронов". Review of Scientific Instruments . 19 (2): 89–108. Bibcode : 1948RScI...19...89G. doi : 10.1063/1.1741225. ISSN  0034-6748. PMID  18908606.
  30. ^ Туэйтс, DI и Туохи Дж (2006). «Назад в будущее: история и развитие клинического линейного ускорителя». Phys. Med. Biol . 51 (13): R343–R36. doi :10.1088/0031-9155/51/13/R20. PMID  16790912. S2CID  7672187.
  31. ^ Gahl и Flagg (2009). Технический обзор генератора радиоизотопов с целевым раствором. Производство Mo99 методом субкритического деления. Получено 6 января 2013 г.

Внешние ссылки

На Викискладе есть медиафайлы по теме « Линейные ускорители частиц» .