Основные характеристики пучка частиц фазотрона:

· используется для ускорения протонов и ионов;

· максимальная энергия пучка частиц физических ограничений не имеет, а только экономические, поскольку стоимость магнита растет пропорционально кубу его радиуса, ее максимальное значение не превышает 1 ГэВ;

· энергетическое разрешение выведенного пучка составляет 1%

· пучок имеет временную структуру – состоит из сгустков, частота следования которых равна частоте модуляции ускоряющего электрического поля;

· средний ток выведенного наружу пучка составляет ~ 0.1 мкА.

Изохронный циклотрон – ускоритель с азимутальной вариацией возрастающего с радиусом среднего по орбите магнитного поля и постоянной частотой обращения частиц. Изохронный циклотрон с энергетическим разбросом пучка частиц порядка 10–4 и обычной для циклотронов интенсивностью называется моноэнергетическим циклотроном .Основным преимуществом этого ускорителя является возможность увеличения энергии выше обычного циклотрона при сохранении большой интенсивности ускоряемого пучка частиц.

Основные характеристики пучка частиц изохронного цикло-

трона:

· используется для ускорения, протонов и ионов;

· максимальная энергия пучка частиц не имеет физических пределов, а только экономические ограничения, поскольку стоимость магнита растет пропорционально кубу его радиуса, ее максимальное значение не превышает 1 ГэВ;

· энергетическое разрешение выведенного пучка 1%;

· пучок имеет временную структуру, состоит из сгустков, частота следования которых равна частоте ускоряющего электрического поля;

· средний ток выведенного наружу пучка 0.1–1.0 мА.

Микротрон – циклический резонансный ускоритель электронов, в котором ускорение происходит с переменной кратностью. Создание микротрона было вызвано тем, что в циклотронах невозможно ускорять электроны, поскольку в них уже при небольших энергиях (порядка сотен килоэлектрон-вольт) имеет место релятивистский эффект. Масса электронов в процессе ускорения быстро становится релятивистской. Физическая идея микротрона заключается в использовании не

двух, как в циклотроне, а одного «ускоряющего промежутка» – ускоряющей структуры, расположенной внутри вакуумной камеры. Необходимость такого решения заключается в том, что период вращения релятивистского электрона уменьшается, и поэтому для того, чтобы электрон попал в ускоряющую структуру в той же фазе, но сдвинутой на 2π, важно, чтобы за период его обращения высокочастотное электромагнитное поле успело сделать целое число колебаний. В этом случае достигается резонанс между частотой ускоряющего электрического поля и частотой вращения электрона. Поэтому микротрон часто называют электронным циклотроном.

Основные характеристики пучка частиц микротрона:

· используется для ускорения электронов;

· максимальная энергия пучка частиц ограничивается потерями на синхротронное излучение и не превышает 30 МэВ;

· максимальная энергия разрезного микротрона может достигать сотен МэВ, вплоть до 1000 МэВ;

· энергетическое разрешение выведенного пучка составляет (0.2 -0.3)% ;

· работает как в импульсном, так и в непрерывном режиме;

· средний ток пучка 10–100 мкА, а ток в импульсе 10–100 мА;

· имеет высокий прирост энергии электронов за один оборот.

Линейным ускорителем называется ускоритель, в котором частица движется по траектории, близкой к прямой линии. Условно к линейным ускорителям, определяющимся по виду траектории, можно отнести все виды высоковольтных ускорителей, линейные индукционные ускорители, линейные резонансные ускорители.

Линейные резонансные ускорители – наиболее распространенный тип линейных ускорителей, особенно больших энергий. Они отличаются от высоковольтных ускорителей тем, что конечная энергия частицы много больше приложенного напряжения, умноженного на заряд. В линейных резонансных ускорителях частица многократно проходит ускоряющий промежуток, как в циклических резонансных ускорителях. Однако все эти промежутки разные.