Слабая фокусировка

Слабая фокусировка — принцип устройства фокусирующих полей в циклических ускорителях, который характеризуется слабыми градиентами, малой частотой бетатронных колебаний. Принцип слабой фокусировки основан на том, чтобы обеспечить в любой точке ускорителя вдоль его орбиты одновременную фокусировку по двум поперечным координатам. Это условие навязывает ограничение на так называемый показатель спада магнитного поля $n=-\frac{Gr_0^2}{B\rho}\,$ (здесь $r_0\,$ — радиус кривизны, $B\rho\,$ — магнитная жёсткость, $G(s)=\frac{\partial B_z}{\partial x}$ — градиент магнитного поля): $1> n > 0\,$, что, в свою очередь, накладывает ограничение на частоты бетатронных колебаний $\nu_{x,y} < 1\,$.

Все первые циклические ускорители были слабофокусирующими. Но для таких машин поперечный размер пучка растёт с энергией, а значит растёт размер вакуумной камеры и магнитных элементов. Последний слабофокусирующий ускоритель в физике высоких энергий, протонный синхрофазотрон в Дубне на энергию 10 ГэВ имел вакуумную камеру, в которой мог на четвереньках пролезть человек, а вес магнита ведущего поля был свыше 30 000 тонн.

В 1952 году Э.Курант, М.Ливингстон, Х.Снайдер опубликовали работу, предлагающую новый принцип жёсткой или сильной фокусировки, который позволил обойти ограничение слабофокусирующих машин.

См. также

• Сильная фокусировка
• Бетатронные колебания

Ссылки

• The Strong-Focusing Synchrotron — A New High-Energy Accelerator, E.D. Courant, M.S. Livingston, H.S. Snyder, Phys. Rev. 88, 1190–1196 (1952).