ИЗЛУЧЕНИЕ ЧАСТИЦ В УСКОРИТЕЛЯХ
-излучение эл.-магн. волн заряж. частицами в ускорителях. Влинейных ускорителяхизлучение, связанное с ускорением частиц, незначительно, т. к. при прямолинейном движении ускорение частиц невелико. В цнклич. ускорителях из-за искривления траектории магн. полем ускорение частиц (центростремительное) остаётся конечным даже при постоянстве величины скорости в релятивистской области и вызванное им эл.-магн. излучение (синхротронное излучение)может существенно сказаться на динамике частиц. Для релятивистских частиц синхротронное излучение обладает характерными особенностями: 1) сильной угл. направленностью излучения - оно сосредоточено в основном в узком конусе с углом раствора порядка g=E/т0с2(E-полная энергия частицы,т0- её масса покоя); 2) наличием интенсивных высш. гармоник - макс, интенсивность приходится на гармонику с частотой в g3раз больше частоты обращения частицы; 3) сильной зависимостью излучения от энергии частицы - мощность излученияРпропорц. квадрату энергии при фиксированном магн. поле и четвёртой степени энергии при фиксированном радиусе кривизны орбитыR:
(В -магн. индукция,е -заряд частицы). Из (1) видно, что при данной энергии частицы мощность излучения обратно пропорциональна четвёртой степени массы покоя частицы, поэтому синхротронное излучение практически несущественно в совр.ускорителях для тяжёлых частиц (ионов, протонов) и играет определяющую роль в электронных ускорителях на большие энергии. Соотношение (1) ставит предел техн. возможностям циклич. электронных ускорителей, требуя больших ускоряющих полей для компенсации потерь на излучение: для достижения энергии Eтнеобходимо выполнение условия
где Eмакс- макс. технически достижимое ср. значение ускоряющего электрич. поля. электрон действует сила отдачи Fрад=Р/с,направленная противоположно скоростиv(рис.; z - направление вертик. колебаний орбиты).Её составляющаяF||вдоль ср. траектории частицы вызывает уменьшение энергии продольного движения, к-рое в ускорителе или накопителе компенсируется дополнит. набором энергии от ускоряющей системы (равновесная фаза частицы смещается выше к максимуму напряжения). СоставляющаяF^,направленная противоположно скорости поперечных (бетатронных)колебаний, играет роль силы трения и вызывает затухание поперечных колебаний (т. н. радиац. затухание).
Такойпростой механизм имеет место для вертик. колебаний. Для радиальных бетатронных колебаний картина осложняется взаимодействием с синхротронными азимутально-радиальными колебаниями, в результате к-рого вносимое радиальной силой отдачи радиац. затухание распределяется между радиальными бетатронными колебаниями и синхротронными колебаниями. При этом в зависимости от параметров магн. системы может даже происходить радиац. раскачка бетатронных или синхротронных колебаний. Чтобы избежать этого, вводят дополнит. связь между колебаниями, перераспределяющую декременты затухания. моменты времени и в случайном направлении, что эквивалентно нек-рой "шумовой раскачке" колебат. системы случайными силами. Взаимодействием этих противоборствующих тенденций - радиац. затухания и квантовой раскачки - и определяется стационарное значение амплитуд колебаний частиц в пучке. поляризация, лёгкость управления и т. д.).Лит.: Коломенский А. А., Физические основы методов ускорения заряженных частиц, М., 1980; Лебедев А. Н., Шальнов А. В., Основы физики и техники ускорителей, ч. 1 - Ускорители заряженных частиц, М., 1981.Э. Л. Бурштейн.
Физическая энциклопедия. В 5-ти томах. — М.: Советская энциклопедия.Главный редактор А. М. Прохоров.1988.
- излучение частиц в ускорителях—particle radiation in accelerators...Русско-английский словарь по физике