+ elektron), hızlanma işlemi sırasında sabit bir denge yörünge uzunluğuna sahip rezonanslı bir döngüsel hızlandırıcıdır. Hızlanma sürecinde parçacıkların aynı yörüngede kalabilmesi için hem öncü manyetik alan hem de hızlanan elektrik alanın frekansı değişir. İkincisi, ışının her zaman yüksek frekanslı elektrik alanıyla aynı fazda hızlanan bölüme ulaşması için gereklidir. Parçacıkların ultrarelativistik olması durumunda, sabit bir yörünge uzunluğu için dönme frekansı artan enerjiyle değişmez ve RF jeneratörünün frekansı da sabit kalmalıdır. Böyle bir hızlandırıcıya zaten sinkrotron adı veriliyor.
"Senkrofazotron" makalesi hakkında bir inceleme yazın
Notlar
Ayrıca bakınız
|
||||||||||||
Synchrophasotron'u karakterize eden bir alıntı
Generalin yüzü kaşlarını çattı, dudakları seğirdi ve titredi. Bir defter çıkardı, kalemle hızla bir şeyler çizdi, bir parça kağıt yırttı, ona verdi, hızla pencereye doğru yürüdü, vücudunu bir sandalyeye attı ve sanki sorarmış gibi odadakilere baktı: neden ona bakıyorlar? Sonra general sanki bir şey söylemek istiyormuş gibi başını kaldırdı, boynunu uzattı, ama hemen sanki kendi kendine mırıldanmaya başlıyormuş gibi tuhaf bir ses çıkardı ve bu ses hemen kesildi. Ofisin kapısı açıldı ve Kutuzov eşikte belirdi. Başı bandajlı olan general, sanki tehlikeden kaçıyormuş gibi eğildi ve ince bacaklarının büyük, hızlı adımlarıyla Kutuzov'a doğru yürüdü."Vous voyez le malheureux Mack, [Talihsiz Mack'i görüyorsunuz.]" dedi kırık bir sesle.
Ofisin kapısında duran Kutuzov'un yüzü birkaç dakika tamamen hareketsiz kaldı. Sonra yüzünde bir dalga gibi bir kırışıklık belirdi, alnı düzeldi; Saygıyla başını eğdi, gözlerini kapattı, sessizce Mack'in yanından geçmesine izin verdi ve kapıyı arkasından kapattı.
Avusturyalıların yenilgisi ve tüm ordunun Ulm'da teslim olmasıyla ilgili daha önce yayılan söylenti doğru çıktı. Yarım saat sonra, o ana kadar hareketsiz olan Rus birliklerinin yakında düşmanla buluşmak zorunda kalacağını kanıtlayan emirlerle emir subayları farklı yönlere gönderildi.
Prens Andrei, karargahta asıl ilgisinin askeri işlerin genel gidişatı olduğuna inanan ender subaylardan biriydi. Mack'i gördükten ve ölümünün ayrıntılarını duyduktan sonra kampanyanın yarısının kaybedildiğini fark etti, Rus birliklerinin konumunun zorluğunu anladı ve orduyu neyin beklediğini ve bunda oynaması gereken rolü canlı bir şekilde hayal etti. .
Özünde senkrofazotron, yüklü parçacıkları hızlandırmaya yönelik devasa bir kurulumdur. Bu cihazdaki elemanların hızları ve açığa çıkan enerji çok yüksektir. Bilim adamları, parçacıkların karşılıklı çarpışmasının bir resmini elde ederek, maddi dünyanın özelliklerini ve yapısını yargılayabilirler.
Bir hızlandırıcı yaratma ihtiyacı, Akademisyen A. Ioffe liderliğindeki bir grup Sovyet fizikçisinin SSCB hükümetine bir mektup gönderdiği Büyük Vatanseverlik Savaşı'nın başlamasından önce bile tartışılmıştı. Atom çekirdeğinin yapısını incelemek için teknik bir temel oluşturmanın önemini vurguladı. Bu sorular zaten doğa bilimlerinin merkezi sorunu haline geldi; bunların çözümü uygulamalı bilimi, askeri işleri ve enerjiyi ilerletebilir.
1949'da proton hızlandırıcı olan ilk kurulumun tasarımına başlandı. Bu bina 1957 yılında Dubna'da inşa edildi. "Senkrofazotron" adı verilen proton hızlandırıcı çok büyük bir yapıdır. Bir araştırma enstitüsünün ayrı bir binası olarak tasarlanmıştır. Yapı alanının ana kısmı yaklaşık 60 m çapında bir manyetik halka tarafından işgal edilmektedir. Gerekli özelliklere sahip bir elektromanyetik alan oluşturulması gerekmektedir. Parçacıkların hızlandığı yer mıknatısın alanıdır.
Senkrofazotronun çalışma prensibi
İlk güçlü senkrofazotron hızlandırıcının başlangıçta, daha önce fazotron ve senkrotronda ayrı ayrı kullanılan iki prensibin birleşimine dayalı olarak yapılması amaçlanmıştı. İlk prensip, elektromanyetik alanın frekansındaki bir değişiklik, ikincisi ise manyetik alan şiddeti seviyesindeki bir değişikliktir.
Senkrofazotron döngüsel hızlandırıcı prensibiyle çalışır. Parçacığı aynı denge yörüngesinde tutmak için hızlanan alanın frekansı değişir. Parçacık ışını her zaman kurulumun hızlanan kısmına yüksek frekanslı bir elektrik alanıyla aynı fazda ulaşır. Senkrofazotrona bazen zayıf odaklanan proton senkrotronu da denir. Bir senkrofazotronun önemli bir parametresi, içerdiği parçacıkların sayısına göre belirlenen ışının yoğunluğudur.
Senkrofazotron, selefi siklotronda bulunan hataları ve dezavantajları neredeyse tamamen ortadan kaldırır. Proton hızlandırıcı, manyetik alan indüksiyonunu ve parçacık şarj sıklığını değiştirerek parçacıkların enerjisini arttırır ve onları istenen yöne yönlendirir. Böyle bir cihazın yaratılması nükleerde devrim yarattı
1957'de Sovyetler Birliği aynı anda iki yönde devrim niteliğinde bir bilimsel atılım gerçekleştirdi: Ekim ayında ilk yapay Dünya uydusu fırlatıldı ve birkaç ay önce, Mart ayında, mikro dünyayı incelemek için dev bir tesis olan efsanevi senkrofazotron faaliyete geçti. Dubna'da. Bu iki olay tüm dünyayı sarstı ve “uydu” ve “senkrofazotron” kelimeleri hayatımıza iyice yerleşti.
Senkrofazotron bir tür yüklü parçacık hızlandırıcıdır. İçlerindeki parçacıklar yüksek hızlara ve dolayısıyla yüksek enerjilere hızlandırılır. Diğer atom parçacıklarıyla çarpışmalarının sonuçlarına göre maddenin yapısı ve özellikleri hakkında hüküm verilir. Çarpışma olasılığı, hızlandırılmış parçacık ışınının yoğunluğuyla, yani içindeki parçacıkların sayısıyla belirlenir, bu nedenle yoğunluk, enerjiyle birlikte hızlandırıcının önemli bir parametresidir.
Sovyetler Birliği'nde ciddi bir hızlandırıcı üssü oluşturma ihtiyacı Mart 1938'de hükümet düzeyinde duyuruldu. Akademisyen A.F. liderliğindeki Leningrad Fizik ve Teknoloji Enstitüsü'nden (LPTI) bir grup araştırmacı. Ioffe, SSCB Halk Komiserleri Konseyi Başkanı V.M.'ye döndü. Molotov, atom çekirdeğinin yapısı alanında araştırma için teknik bir temel oluşturulmasının önerildiği bir mektupla. Atom çekirdeğinin yapısına ilişkin sorular doğa bilimlerinin temel sorunlarından biri haline geldi ve Sovyetler Birliği bunları çözmede önemli ölçüde geride kaldı. Yani, Amerika'da en az beş siklotron varsa, Sovyetler Birliği'nde hiçbiri yoktu (1937'de başlatılan Bilimler Akademisi Radyum Enstitüsü'nün (RIAN) tek siklotronu, tasarım kusurları nedeniyle pratikte işe yaramadı). Molotov'a yapılan itiraz, LPTI siklotron inşaatının 1 Ocak 1939'a kadar tamamlanması için koşullar yaratılması talebini içeriyordu. 1937'de başlayan yaratım çalışmaları, departman tutarsızlıkları ve finansmanın kesilmesi nedeniyle askıya alındı.
Kasım 1938'de S.I. Vavilov, Bilimler Akademisi Başkanlığı'na başvurarak, Moskova'da LPTI siklotronunu inşa etmeyi ve I.V.'nin laboratuvarını LPTI'den Bilimler Akademisi Fizik Enstitüsü'ne (FIAN) aktarmayı önerdi. Yaratılışında yer alan Kurchatova. Sergei İvanoviç, atom çekirdeğinin incelenmesine yönelik merkezi laboratuvarın Bilimler Akademisi'nin bulunduğu yerde, yani Moskova'da bulunmasını istedi. Ancak LPTI'da desteklenmedi. Tartışma 1939'un sonunda A.F. Ioffe aynı anda üç siklotron yaratmayı önerdi. 30 Temmuz 1940'ta, SSCB Bilimler Akademisi Başkanlığı'nın bir toplantısında, RIAN'a bu yıl mevcut siklotronu güçlendirmesi talimatı verilmesine, FIAN'a ise 15 Ekim'e kadar yeni bir güçlü siklotron inşası için gerekli malzemeleri hazırlaması yönünde talimat verilmesine karar verildi. ve LFTI, siklotron inşaatını 1941'in ilk çeyreğinde tamamlayacak.
Bu kararla bağlantılı olarak FIAN, Vladimir Iosifovich Veksler, Sergei Nikolaevich Vernov, Pavel Alekseevich Cherenkov, Leonid Vasilyevich Groshev ve Evgeniy Lvovich Feinberg'den oluşan siklotron ekibini oluşturdu. 26 Eylül 1940'ta Fiziksel ve Matematik Bilimleri Dairesi (OPMS) V.I.'den bilgi aldı. Wexler siklotron için tasarım spesifikasyonlarını açıkladı, ana özelliklerini ve yapım tahminlerini onayladı. Siklotron, döteronları 50 MeV enerjiye hızlandıracak şekilde tasarlandı.
Böylece en önemli şeye, o yıllarda ülkemizde fiziğin gelişimine önemli katkı sağlayan kişiye - Vladimir Iosifovich Veksler'e geliyoruz. Bu olağanüstü fizikçi daha fazla tartışılacak.
V. I. Veksler, 3 Mart 1907'de Ukrayna'nın Zhitomir şehrinde doğdu. Babası Birinci Dünya Savaşı'nda öldü.
1921 yılında, şiddetli bir kıtlık ve yıkım döneminde, büyük zorluklarla ve parasızlıkla karşı karşıya kalan Volodya Veksler, kendisini NEP öncesi Moskova'da aç buldu. Genç, kendisini Khamovniki'de kurulan bir komün evinde, sahipleri tarafından terk edilmiş eski bir konakta bulur.
Wexler, fiziğe ve pratik radyo mühendisliğine olan ilgisiyle ayırt edildi; kendisi, o yıllarda alışılmadık derecede zor bir iş olan bir dedektör radyo alıcısı topladı, çok okudu ve okulda iyi çalıştı.
Wexler, komünden ayrıldıktan sonra benimsediği görüş ve alışkanlıkların çoğunu korudu.
Vladimir Iosifovich'in ait olduğu neslin ezici çoğunluğunun, hayatlarının gündelik yönlerine tam bir küçümsemeyle yaklaştığını, ancak bilimsel, mesleki ve sosyal sorunlarla fanatik bir şekilde ilgilendiğini belirtelim.
Wexler, diğer cemaatlerle birlikte dokuz yıllık bir liseden mezun oldu ve tüm mezunlarla birlikte işçi olarak üretime girdi ve burada iki yıldan fazla bir süre elektrikçi olarak çalıştı.
Bilgiye olan susuzluğu, kitaplara olan sevgisi ve nadir zekası fark edildi ve 20'li yılların sonlarında genç adam enstitüye bir "Komsomol bileti" aldı.
Vladimir Iosifovich üniversiteden mezun olduğunda, yüksek öğretim kurumlarının yeniden düzenlenmesi gerçekleştirildi ve isimleri değiştirildi. Wexler'in Plekhanov Ulusal Ekonomi Enstitüsü'ne girdiği, MPEI'den (Moskova Enerji Enstitüsü) mezun olduğu ve X-ışını teknolojisinde uzmanlaşan bir mühendis olarak yeterlilik aldığı ortaya çıktı.
Aynı yıl, Lefortovo'daki All-Union Elektroteknik Enstitüsü'nün X-ışını kırınım analizi laboratuvarına girdi; burada Vladimir Iosifovich, ölçüm cihazları oluşturarak ve iyonlaştırıcı radyasyonu ölçmek için yöntemler inceleyerek çalışmalarına başladı. yüklü parçacıkların akışı.
Wexler bu laboratuvarda 6 yıl çalıştı ve hızla laboratuvar asistanından yöneticiye yükseldi. Yetenekli bir deneysel bilim adamı olarak Wexler'in karakteristik "el yazısı" burada zaten ortaya çıktı. Öğrencisi Profesör M. S. Rabinovich daha sonra Wexler hakkındaki anılarında şunları yazdı: “Neredeyse 20 yıl boyunca icat ettiği çeşitli kurulumları kendisi monte etti ve kurdu, hiçbir işten asla çekinmedi. Bu onun sadece cepheyi değil, sadece ideolojik olarak görmesini sağladı. Aynı zamanda nihai sonuçların arkasında, ölçümlerin doğruluğunun arkasında, parlak tesisat dolaplarının arkasında saklı olan her şey, hayatının son yıllarına kadar, akşamları, tatillerde, çalıştı ve yeniden öğrendi. Teorik çalışmaları dikkatle inceledim ve notlar aldım.”
Eylül 1937'de Wexler, All-Union Elektroteknik Enstitüsü'nden P. N. Lebedev'in (FIAN) adını taşıyan SSCB Bilimler Akademisi Fizik Enstitüsüne taşındı. Bu, bilim adamının hayatında önemli bir olaydı.
Bu zamana kadar Vladimir Iosifovich, konusu kendi tasarladığı "orantılı amplifikatörlerin" tasarımı ve uygulaması olan doktora tezini zaten savunmuştu.
Wexler, FIAN'da kozmik ışınları incelemeye başladı. Ermenistan'daki pitoresk Aragat Dağı'na hayran olan A.I. Alikhanov ve meslektaşlarının aksine Wexler, Elbrus'a ve daha sonra Dünyanın Çatısı olan Pamirlere bilimsel gezilere katıldı. Dünyanın dört bir yanındaki fizikçiler, dünyevi laboratuvarlarda elde edilemeyen yüksek enerjili yüklü parçacıkların akışlarını inceledi. Araştırmacılar gizemli kozmik radyasyon akışlarına yaklaştılar.
Kozmik ışınlar şu anda bile astrofizikçilerin ve yüksek enerji fiziği uzmanlarının cephaneliğinde önemli bir yer tutuyor ve bunların kökenlerine ilişkin heyecan verici derecede ilginç teoriler ortaya atılıyor. Aynı zamanda, çalışma için bu kadar enerjiye sahip parçacıkların elde edilmesi kesinlikle imkansızdı ve fizikçiler için bunların alanlar ve diğer parçacıklarla etkileşimlerini incelemek basitçe gerekliydi. Zaten otuzlu yıllarda, birçok atom bilimcinin bir düşüncesi vardı: laboratuvarda bu kadar yüksek "kozmik" enerjilere sahip parçacıkları, atom altı parçacıkları incelemek için güvenilir araçlar kullanarak, çalışma yöntemi tek bombardıman olan (onlar gibi) kullanarak elde etmenin ne kadar iyi olacağı. mecazi olarak söylemek için kullanılır ve şimdi nadiren söylenir) bazı parçacıkların başkaları tarafından kullanılması. Rutherford, atomları güçlü mermilerle (alfa parçacıkları) bombardıman ederek atom çekirdeğinin varlığını keşfetti. Nükleer reaksiyonlar da aynı yöntemle keşfedildi. Bir kimyasal elementi diğerine dönüştürmek için çekirdeğin bileşimini değiştirmek gerekiyordu. Bu, çekirdeklerin alfa parçacıklarıyla ve şimdi de güçlü hızlandırıcılarda hızlandırılan parçacıklarla bombardıman edilmesiyle başarıldı.
Nazi Almanyası'nın işgalinden sonra birçok fizikçi hemen askeri öneme sahip çalışmalara dahil oldu. Wexler kozmik ışınlarla ilgili çalışmalarına ara verdi ve cephenin ihtiyaçlarına yönelik radyo ekipmanı tasarlamaya ve geliştirmeye başladı.
Bu sırada Bilimler Akademisi Fizik Enstitüsü de diğer bazı akademik kurumlar gibi Kazan'a tahliye edildi. Wexler grubunun Kafkasya'da kozmik ışınlar ve yüksek enerjili parçacıkların neden olduğu nükleer süreçler üzerine başlattığı araştırmaya devam edebildiği Kazan'dan Pamirlere bir sefer düzenlemek ancak 1944'te mümkün oldu. Wexler'in uzun yıllarını adadığı kozmik ışınlarla ilgili nükleer süreçlerin araştırılmasına katkısını ayrıntılı olarak ele almadan, onun çok önemli olduğunu ve birçok önemli sonuç verdiğini söyleyebiliriz. Ama belki de en önemlisi, kozmik ışınlar üzerine yaptığı çalışmalar onu parçacık ivmesi hakkında tamamen yeni fikirlere yönlendirdi. Dağlarda Wexler, kendi "kozmik ışınlarını" yaratmak için yüklü parçacık hızlandırıcıları inşa etme fikrini ortaya attı.
1944'ten beri V. I. Veksler, bilimsel çalışmalarında ana yeri işgal eden yeni bir alana taşındı. O zamandan beri Wexler'in adı sonsuza kadar büyük "otomatik fazlama" hızlandırıcılarının yaratılması ve yeni hızlandırma yöntemlerinin geliştirilmesiyle ilişkilendirildi.
Ancak kozmik ışınlara olan ilgisini kaybetmedi ve bu alanda çalışmaya devam etti. Wexler, 1946-1947 yılları arasında Pamirlere yapılan yüksek dağ bilimsel gezilerine katıldı. Hızlandırıcıların erişemediği olağanüstü derecede yüksek enerjili parçacıklar kozmik ışınlarda tespit edilir. Wexler için bu kadar yüksek enerjilere kadar parçacıkların "doğal hızlandırıcısının" "insan elinin yaratılışıyla" karşılaştırılamayacağı açıktı.
Wexler 1944'te bu çıkmazdan bir çıkış yolu önerdi. Yazar, Wechsler'in hızlandırıcılarının otomatik fazlamayı çalıştırdığı yeni prensibi çağırdı.
Bu zamana kadar "siklotron" tipinde yüklü parçacıklardan oluşan bir hızlandırıcı yaratılmıştı (Wechsler, popüler bir gazete makalesinde siklotronun çalışma prensibini şu şekilde açıklamıştı: "Bu cihazda yüklü bir parçacık, Spiraldeki manyetik alan, alternatif bir elektrik alanıyla sürekli olarak hızlandırılır. Bu sayede siklotron parçacıklarıyla 10-20 milyon elektron voltluk bir enerjiyle iletişim kurmak mümkündür. Ancak bu yöntemle 20 MeV eşiğinin geçilemeyeceği ortaya çıktı.
Bir siklotronda manyetik alan döngüsel olarak değişerek yüklü parçacıkları hızlandırır. Ancak hızlanma sürecinde parçacıkların kütlesi artar (özel görelilik teorisi olan SRT'ye göre olması gerektiği gibi). Bu, sürecin bozulmasına yol açar - belirli sayıda devirden sonra manyetik alan hızlanmak yerine parçacıkları yavaşlatmaya başlar.
Wexler, mıknatısı alternatif akımla besleyerek siklotrondaki manyetik alanı zamanla yavaş yavaş artırmaya başlamayı öneriyor. Daha sonra, ortalama olarak, bir daire içindeki parçacıkların dönme frekansının otomatik olarak dee'lere (yolu büken ve parçacıkları hızlandıran bir çift manyetik sistem) uygulanan elektrik alanının frekansına eşit tutulacağı ortaya çıktı. manyetik alan).
Deelerin yarığından her geçişte parçacıklar, deeler arasındaki alan voltajına bağlı olarak kütlede farklı bir artışa sahip olur ve buna ek olarak kütlede farklı bir artış alır (ve buna göre, manyetik alanın onları döndürdüğü yarıçapta farklı bir artış alırlar). Belirli bir parçacığın hızlanma anında. Tüm parçacıklar arasında denge (“şanslı”) parçacıklar ayırt edilebilir. Bu parçacıklar için yörünge periyodunun sabitliğini otomatik olarak koruyan mekanizma özellikle basittir.
"Şanslı" parçacıklar, dee yarığından her geçtiklerinde kütlelerinde bir artış ve dairenin yarıçapında bir artış yaşarlar. Bir devir sırasında manyetik alandaki artışın neden olduğu yarıçap azalmasını tam olarak telafi eder. Sonuç olarak, “şanslı” (denge) parçacıklar, manyetik alan arttığı sürece rezonanslı olarak hızlandırılabilir.
Hemen hemen tüm diğer parçacıkların aynı yeteneğe sahip olduğu, yalnızca ivmenin daha uzun sürdüğü ortaya çıktı. Hızlanma süreci sırasında tüm parçacıklar, denge parçacıklarının yörünge yarıçapı çevresinde salınımlar yaşayacaktır. Parçacıkların ortalama enerjisi denge parçacıklarının enerjisine eşit olacaktır. Yani neredeyse tüm parçacıklar rezonans ivmesine katılıyor.
Hızlandırıcıdaki (siklotron) manyetik alanı zamanla yavaş yavaş arttırmak yerine, mıknatısı alternatif akımla beslemek yerine, dee'lere uygulanan alternatif elektrik alanının periyodunu arttırırsak, o zaman “otofazlama” modu kurulacaktır.
"Otofazlamanın meydana gelmesi ve rezonans ivmesinin meydana gelmesi için, ya manyetik alanın ya da elektrik periyodunun zamanla değişmesi gerekiyormuş gibi görünebilir. Aslında bu böyle değildir. Belki de konsept olarak en basit olanıdır (ama bundan çok uzaktır). Yazar tarafından diğer yöntemlerden daha önce oluşturulan, pratik uygulaması basit) hızlandırma yöntemi, zaman içinde sabit bir manyetik alan ve sabit bir frekans ile uygulanabilir."
1955'te Wexler hızlandırıcılar hakkındaki broşürünü yazdığında, yazarın da belirttiği gibi bu prensip, güçlü mikrodalga kaynakları gerektiren bir hızlandırıcının (bir mikrotron) temelini oluşturdu. Wexler'e göre mikrotron "henüz yaygınlaşmadı (1955). Ancak, 4 MeV'ye kadar enerjiye sahip birkaç elektron hızlandırıcı birkaç yıldır çalışıyor."
Wexler fiziğin parlak bir popülerleştiricisiydi, ancak ne yazık ki yoğun programı nedeniyle nadiren popüler makaleler yayınladı.
Otomatik fazlama ilkesi, kararlı bir faz bölgesine sahip olmanın mümkün olduğunu ve bu nedenle, rezonans hızlanma bölgesini terk etme korkusu olmadan hızlanan alanın frekansını değiştirmenin mümkün olduğunu göstermiştir. Sadece doğru hızlanma aşamasını seçmeniz gerekiyor. Alan frekansını değiştirerek parçacık kütlesindeki değişikliği kolayca telafi etmek mümkün hale geldi. Dahası, frekansın değiştirilmesi, siklotronun hızla dönen spiralinin bir daireye yaklaşmasına ve manyetik alan kuvveti parçacıkları belirli bir yörüngede tutmaya yetecek hale gelene kadar parçacıkları hızlandırmasına olanak sağladı.
Elektromanyetik alanın frekansının değiştiği, açıklanan otofazlı hızlandırıcıya senkrosiklotron veya fazotron denir.
Senkrofazotron iki otofaz prensibinin bir kombinasyonunu kullanır. Bunlardan ilki, daha önce bahsedilen fazotronun kalbinde yer alır - bu, elektromanyetik alanın frekansındaki bir değişikliktir. İkinci prensip senkrotronlarda kullanılır - burada manyetik alan kuvveti değişir.
Otomatik fazlamanın keşfinden bu yana, bilim adamları ve mühendisler milyarlarca elektron volta ulaşabilen hızlandırıcılar tasarlamaya başladılar. Ülkemizde bunlardan ilki, Dubna'da bulunan 10 milyar elektron voltluk senkrofazotron olan proton hızlandırıcıydı.
Bu büyük hızlandırıcının tasarımı 1949 yılında V. I. Veksler ve S. I. Vavilov'un girişimiyle başladı ve 1957'de işletmeye alındı. İkinci büyük hızlandırıcı ise Serpukhov yakınlarındaki Protvino'da 70 GeV enerjiyle inşa edildi. Artık sadece Sovyet araştırmacıları değil, diğer ülkelerden fizikçiler de bunun üzerinde çalışıyor.
Ancak iki dev "milyar dolarlık" hızlandırıcının piyasaya sürülmesinden çok önce, Wexler'in öncülüğünde Bilimler Akademisi Fizik Enstitüsü'nde (FIAN) göreli parçacık hızlandırıcıları inşa edildi. 1947'de, 30 MeV enerjiye kadar bir elektron hızlandırıcı piyasaya sürüldü; bu, daha büyük bir elektron hızlandırıcının (250 MeV enerjiye sahip bir sinkrotron) modeli olarak hizmet etti. Senkrotron 1949'da fırlatıldı. SSCB Bilimler Akademisi Fizik Enstitüsündeki araştırmacılar, bu hızlandırıcıları kullanarak mezon fiziği ve atom çekirdeği üzerine birinci sınıf çalışmalar gerçekleştirdiler.
Dubna senkrofazotronunun fırlatılmasının ardından yüksek enerjili hızlandırıcıların yapımında hızlı bir ilerleme dönemi başladı. SSCB'de ve diğer ülkelerde birçok hızlandırıcı inşa edildi ve işletmeye alındı. Bunlar arasında daha önce bahsedilen Serpukhov'daki 70 GeV hızlandırıcı, Batavia'daki (ABD) 50 GeV, Cenevre'deki (İsviçre) 35 GeV, Kaliforniya'daki (ABD) 35 GeV hızlandırıcı yer alıyor. Şu anda fizikçiler kendilerine birkaç teraelektron voltluk (teraelektron-volt - 1012 eV) hızlandırıcılar oluşturma görevini veriyorlar.
1944'te "otofazlama" terimi doğdu. Wexler 37 yaşındaydı. Wexler'in bilimsel çalışmaların yetenekli bir organizatörü ve bir bilim okulunun başkanı olduğu ortaya çıktı.
Otofaz yöntemi, olgun bir meyve gibi, onu çıkarıp ele geçirecek bir bilim adamı-kahinini bekliyordu. Bir yıl sonra, Wexler'den bağımsız olarak, otomatik fazlama ilkesi ünlü Amerikalı bilim adamı McMilan tarafından keşfedildi. Sovyet bilim adamının önceliğini tanıdı. McMillan, Wexler ile birden fazla kez görüştü. Çok arkadaş canlısıydılar ve iki olağanüstü bilim insanının dostluğu Wexler'in ölümüne kadar hiçbir şeyin gölgesinde kalmadı.
Son yıllarda üretilen hızlandırıcılar, Wechsler'in otomatik fazlama ilkesini temel almasına rağmen, elbette birinci nesil makinelere kıyasla önemli ölçüde geliştirildi.
Otomatik fazlamaya ek olarak Wexler, parçacık hızlandırması için çok verimli olduğu ortaya çıkan başka fikirler de ortaya attı. Wexler'in bu fikirlerinin gelişimi SSCB'de ve diğer ülkelerde yaygın olarak takip ediliyor.
Mart 1958'de, SSCB Bilimler Akademisi'nin geleneksel yıllık toplantısı Kropotkinskaya Caddesi'ndeki Bilim Adamları Evi'nde gerçekleşti. Wexler, "tutarlı" olarak adlandırdığı yeni bir hızlanma ilkesi fikrinin ana hatlarını çizdi. Yalnızca tek tek parçacıkları değil, aynı zamanda çok sayıda parçacıktan oluşan plazma pıhtılarını da hızlandırmanıza olanak tanır. Wechsler'in 1958'de ihtiyatlı bir şekilde söylediği gibi "tutarlı" hızlandırma yöntemi, parçacıkların bin milyar elektron volt ve hatta daha yüksek enerjilere kadar hızlandırılması olasılığının düşünülmesine olanak tanır.
1962'de Wexler, bilim adamlarından oluşan bir heyetin başında, Uluslararası Yüksek Enerji Fiziği Konferansına katılmak üzere Cenevre'ye uçtu. Sovyet delegasyonunun kırk üyesi arasında A. I. Alikhanov, N. N. Bogolyubov, D. I. Blokhintsev, I. Pomeranchuk, M. A. Markov gibi önde gelen fizikçiler vardı. Heyetteki bilim adamlarının birçoğu hızlandırıcı uzmanları ve Wexler'in öğrencileriydi.
Vladimir Iosifovich Veksler birkaç yıl Uluslararası Teorik ve Uygulamalı Fizik Birliği Yüksek Enerji Fiziği Komisyonu'nun başkanlığını yaptı.
25 Ekim 1963'te Wexler ve Kaliforniya Lawrence Üniversitesi'ndeki radyasyon laboratuvarı müdürü Amerikalı meslektaşı Edwin McMillan, Barış İçin Amerikan Atomları Ödülü'ne layık görüldü.
Wexler, Dubna'daki Ortak Nükleer Araştırma Enstitüsü'nün Yüksek Enerji Laboratuvarı'nın daimi yöneticisiydi. Artık onun adını taşıyan sokak bize Wexler'in bu şehirde kalışını hatırlatıyor.
Wexler'in araştırma çalışmaları uzun yıllar Dubna'da yoğunlaştı. Ortak Nükleer Araştırma Enstitüsü'ndeki çalışmalarını, uzak gençliğinde araştırmacı olarak kariyerine başladığı P. N. Lebedev Fizik Enstitüsü'ndeki çalışmayla birleştirdi ve bölümün başkanlığını yaptığı Moskova Devlet Üniversitesi'nde profesördü.
1963 yılında Veksler, SSCB Bilimler Akademisi Nükleer Fizik Bölümü Akademisyen-Sekreteri seçildi ve bu önemli görevi kalıcı olarak yürüttü.
V. I. Veksler'in bilimsel başarıları, kendisine Birinci Derece Devlet Ödülü ve Lenin Ödülü (1959) ile ödüllendirilerek büyük beğeni topladı. Bilim insanının olağanüstü bilimsel, pedagojik, örgütsel ve sosyal faaliyetlerine üç Lenin Nişanı, Kızıl Bayrak Çalışma Nişanı ve SSCB madalyaları verildi.
Vladimir Iosifovich Veksler, 20 Eylül 1966'da ikinci kalp krizinden aniden öldü. Henüz 59 yaşındaydı. Hayatta her zaman yıllarından daha genç görünüyordu, enerjik, aktif ve yorulmak bilmezdi.
1957'de Sovyetler Birliği aynı anda iki yönde devrim niteliğinde bir bilimsel atılım gerçekleştirdi: Ekim ayında ilk yapay Dünya uydusu fırlatıldı ve birkaç ay önce, Mart ayında, mikro dünyayı incelemek için dev bir tesis olan efsanevi senkrofazotron faaliyete geçti. Dubna'da. Bu iki olay tüm dünyayı sarstı ve “uydu” ve “senkrofazotron” kelimeleri hayatımıza iyice yerleşti.
Senkrofazotron bir tür yüklü parçacık hızlandırıcıdır. İçlerindeki parçacıklar yüksek hızlara ve dolayısıyla yüksek enerjilere hızlandırılır. Diğer atom parçacıklarıyla çarpışmalarının sonuçlarına göre maddenin yapısı ve özellikleri hakkında hüküm verilir. Çarpışma olasılığı, hızlandırılmış parçacık ışınının yoğunluğuyla, yani içindeki parçacıkların sayısıyla belirlenir, bu nedenle yoğunluk, enerjiyle birlikte hızlandırıcının önemli bir parametresidir.
Sovyetler Birliği'nde ciddi bir hızlandırıcı üssü oluşturma ihtiyacı Mart 1938'de hükümet düzeyinde duyuruldu. Akademisyen A.F. liderliğindeki Leningrad Fizik ve Teknoloji Enstitüsü'nden (LPTI) bir grup araştırmacı. Ioffe, SSCB Halk Komiserleri Konseyi Başkanı V.M.'ye döndü. Molotov, atom çekirdeğinin yapısı alanında araştırma için teknik bir temel oluşturulmasının önerildiği bir mektupla. Atom çekirdeğinin yapısına ilişkin sorular doğa bilimlerinin temel sorunlarından biri haline geldi ve Sovyetler Birliği bunları çözmede önemli ölçüde geride kaldı. Yani, Amerika'da en az beş siklotron varsa, Sovyetler Birliği'nde hiçbiri yoktu (1937'de başlatılan Bilimler Akademisi Radyum Enstitüsü'nün (RIAN) tek siklotronu, tasarım kusurları nedeniyle pratikte işe yaramadı). Molotov'a yapılan itiraz, LPTI siklotron inşaatının 1 Ocak 1939'a kadar tamamlanması için koşullar yaratılması talebini içeriyordu. 1937'de başlayan yaratım çalışmaları, departman tutarsızlıkları ve finansmanın kesilmesi nedeniyle askıya alındı.
Kasım 1938'de S.I. Vavilov, Bilimler Akademisi Başkanlığı'na başvurarak, Moskova'da LPTI siklotronunu inşa etmeyi ve I.V.'nin laboratuvarını LPTI'den Bilimler Akademisi Fizik Enstitüsü'ne (FIAN) aktarmayı önerdi. Yaratılışında yer alan Kurchatova. Sergei İvanoviç, atom çekirdeğinin incelenmesine yönelik merkezi laboratuvarın Bilimler Akademisi'nin bulunduğu yerde, yani Moskova'da bulunmasını istedi. Ancak LPTI'da desteklenmedi. Tartışma 1939'un sonunda A.F. Ioffe aynı anda üç siklotron yaratmayı önerdi. 30 Temmuz 1940'ta, SSCB Bilimler Akademisi Başkanlığı'nın bir toplantısında, RIAN'a bu yıl mevcut siklotronu güçlendirmesi talimatı verilmesine, FIAN'a ise 15 Ekim'e kadar yeni bir güçlü siklotron inşası için gerekli malzemeleri hazırlaması yönünde talimat verilmesine karar verildi. ve LFTI, siklotron inşaatını 1941'in ilk çeyreğinde tamamlayacak.
Bu kararla bağlantılı olarak FIAN, Vladimir Iosifovich Veksler, Sergei Nikolaevich Vernov, Pavel Alekseevich Cherenkov, Leonid Vasilyevich Groshev ve Evgeniy Lvovich Feinberg'den oluşan siklotron ekibini oluşturdu. 26 Eylül 1940'ta Fiziksel ve Matematik Bilimleri Dairesi (OPMS) V.I.'den bilgi aldı. Wexler siklotron için tasarım spesifikasyonlarını açıkladı, ana özelliklerini ve yapım tahminlerini onayladı. Siklotron, döteronları 50 MeV enerjiye hızlandıracak şekilde tasarlandı.
Böylece en önemli şeye, o yıllarda ülkemizde fiziğin gelişimine önemli katkı sağlayan kişiye - Vladimir Iosifovich Veksler'e geliyoruz. Bu olağanüstü fizikçi daha fazla tartışılacak.
V. I. Veksler, 3 Mart 1907'de Ukrayna'nın Zhitomir şehrinde doğdu. Babası Birinci Dünya Savaşı'nda öldü.
1921 yılında, şiddetli bir kıtlık ve yıkım döneminde, büyük zorluklarla ve parasızlıkla karşı karşıya kalan Volodya Veksler, kendisini NEP öncesi Moskova'da aç buldu. Genç, kendisini Khamovniki'de kurulan bir komün evinde, sahipleri tarafından terk edilmiş eski bir konakta bulur.
Wexler, fiziğe ve pratik radyo mühendisliğine olan ilgisiyle ayırt edildi; kendisi, o yıllarda alışılmadık derecede zor bir iş olan bir dedektör radyo alıcısı topladı, çok okudu ve okulda iyi çalıştı.
Wexler, komünden ayrıldıktan sonra benimsediği görüş ve alışkanlıkların çoğunu korudu.
Vladimir Iosifovich'in ait olduğu neslin ezici çoğunluğunun, hayatlarının gündelik yönlerine tam bir küçümsemeyle yaklaştığını, ancak bilimsel, mesleki ve sosyal sorunlarla fanatik bir şekilde ilgilendiğini belirtelim.
Wexler, diğer cemaatlerle birlikte dokuz yıllık bir liseden mezun oldu ve tüm mezunlarla birlikte işçi olarak üretime girdi ve burada iki yıldan fazla bir süre elektrikçi olarak çalıştı.
Bilgiye olan susuzluğu, kitaplara olan sevgisi ve nadir zekası fark edildi ve 20'li yılların sonlarında genç adam enstitüye bir "Komsomol bileti" aldı.
Vladimir Iosifovich üniversiteden mezun olduğunda, yüksek öğretim kurumlarının yeniden düzenlenmesi gerçekleştirildi ve isimleri değiştirildi. Wexler'in Plekhanov Ulusal Ekonomi Enstitüsü'ne girdiği, MPEI'den (Moskova Enerji Enstitüsü) mezun olduğu ve X-ışını teknolojisinde uzmanlaşan bir mühendis olarak yeterlilik aldığı ortaya çıktı.
Aynı yıl, Lefortovo'daki All-Union Elektroteknik Enstitüsü'nün X-ışını kırınım analizi laboratuvarına girdi; burada Vladimir Iosifovich, ölçüm cihazları oluşturarak ve iyonlaştırıcı radyasyonu ölçmek için yöntemler inceleyerek çalışmalarına başladı. yüklü parçacıkların akışı.
Wexler bu laboratuvarda 6 yıl çalıştı ve hızla laboratuvar asistanından yöneticiye yükseldi. Yetenekli bir deneysel bilim adamı olarak Wexler'in karakteristik "el yazısı" burada zaten ortaya çıktı. Öğrencisi Profesör M. S. Rabinovich daha sonra anılarında Wexler hakkında şunları yazdı: “Neredeyse 20 yıl boyunca, icat ettiği çeşitli tesisleri kendisi monte edip kurdu, hiçbir işten asla çekinmedi. Bu onun sadece cepheyi, sadece ideolojik yanını değil, aynı zamanda nihai sonuçların arkasında, ölçümlerin doğruluğunun arkasında, parlak kurulum dolaplarının arkasında saklı olan her şeyi görmesini sağladı. Tüm hayatını öğrenerek ve yeniden öğrenerek geçirdi. Hayatının son yıllarına kadar akşamları ve tatillerde teorik çalışmaları dikkatle inceledi ve notlar aldı.”
Eylül 1937'de Wexler, All-Union Elektroteknik Enstitüsü'nden P. N. Lebedev'in (FIAN) adını taşıyan SSCB Bilimler Akademisi Fizik Enstitüsüne taşındı. Bu, bilim adamının hayatında önemli bir olaydı.
Bu zamana kadar Vladimir Iosifovich, konusu kendi tasarladığı "orantılı amplifikatörlerin" tasarımı ve uygulaması olan doktora tezini zaten savunmuştu.
Wexler, FIAN'da kozmik ışınları incelemeye başladı. Ermenistan'daki pitoresk Aragat Dağı'na hayran olan A.I. Alikhanov ve meslektaşlarının aksine Wexler, Elbrus'a ve daha sonra Dünyanın Çatısı olan Pamirlere bilimsel gezilere katıldı. Dünyanın dört bir yanındaki fizikçiler, dünyevi laboratuvarlarda elde edilemeyen yüksek enerjili yüklü parçacıkların akışlarını inceledi. Araştırmacılar gizemli kozmik radyasyon akışlarına yaklaştılar.
Kozmik ışınlar şu anda bile astrofizikçilerin ve yüksek enerji fiziği uzmanlarının cephaneliğinde önemli bir yer tutuyor ve bunların kökenlerine ilişkin heyecan verici derecede ilginç teoriler ortaya atılıyor. Aynı zamanda, çalışma için bu kadar enerjiye sahip parçacıkların elde edilmesi kesinlikle imkansızdı ve fizikçiler için bunların alanlar ve diğer parçacıklarla etkileşimlerini incelemek basitçe gerekliydi. Zaten otuzlu yıllarda, birçok atom bilimcinin bir düşüncesi vardı: laboratuvarda bu kadar yüksek "kozmik" enerjilere sahip parçacıkları, atom altı parçacıkları incelemek için güvenilir araçlar kullanarak, çalışma yöntemi tek bombardıman olan (onlar gibi) kullanarak elde etmenin ne kadar iyi olacağı. mecazi olarak söylemek için kullanılır ve şimdi nadiren söylenir) bazı parçacıkların başkaları tarafından kullanılması. Rutherford, atomları güçlü mermilerle (alfa parçacıkları) bombardıman ederek atom çekirdeğinin varlığını keşfetti. Nükleer reaksiyonlar da aynı yöntemle keşfedildi. Bir kimyasal elementi diğerine dönüştürmek için çekirdeğin bileşimini değiştirmek gerekiyordu. Bu, çekirdeklerin alfa parçacıklarıyla ve şimdi de güçlü hızlandırıcılarda hızlandırılan parçacıklarla bombardıman edilmesiyle başarıldı.
Nazi Almanyası'nın işgalinden sonra birçok fizikçi hemen askeri öneme sahip çalışmalara dahil oldu. Wexler kozmik ışınlarla ilgili çalışmalarına ara verdi ve cephenin ihtiyaçlarına yönelik radyo ekipmanı tasarlamaya ve geliştirmeye başladı.
Bu sırada Bilimler Akademisi Fizik Enstitüsü de diğer bazı akademik kurumlar gibi Kazan'a tahliye edildi. Wexler grubunun Kafkasya'da kozmik ışınlar ve yüksek enerjili parçacıkların neden olduğu nükleer süreçler üzerine başlattığı araştırmaya devam edebildiği Kazan'dan Pamirlere bir sefer düzenlemek ancak 1944'te mümkün oldu. Wexler'in uzun yıllarını adadığı kozmik ışınlarla ilgili nükleer süreçlerin araştırılmasına katkısını ayrıntılı olarak ele almadan, onun çok önemli olduğunu ve birçok önemli sonuç verdiğini söyleyebiliriz. Ama belki de en önemlisi, kozmik ışınlar üzerine yaptığı çalışmalar onu parçacık ivmesi hakkında tamamen yeni fikirlere yönlendirdi. Dağlarda Wexler, kendi "kozmik ışınlarını" yaratmak için yüklü parçacık hızlandırıcıları inşa etme fikrini ortaya attı.
1944'ten beri V. I. Veksler, bilimsel çalışmalarında ana yeri işgal eden yeni bir alana taşındı. O zamandan beri Wexler'in adı sonsuza kadar büyük "otomatik fazlama" hızlandırıcılarının yaratılması ve yeni hızlandırma yöntemlerinin geliştirilmesiyle ilişkilendirildi.
Ancak kozmik ışınlara olan ilgisini kaybetmedi ve bu alanda çalışmaya devam etti. Wexler, 1946-1947 yılları arasında Pamirlere yapılan yüksek dağ bilimsel gezilerine katıldı. Hızlandırıcıların erişemediği olağanüstü derecede yüksek enerjili parçacıklar kozmik ışınlarda tespit edilir. Wexler için bu kadar yüksek enerjilere kadar parçacıkların "doğal hızlandırıcısının" "insan elinin yaratılışıyla" karşılaştırılamayacağı açıktı.
Wexler 1944'te bu çıkmazdan bir çıkış yolu önerdi. Yazar, Wechsler'in hızlandırıcılarının otomatik fazlamayı çalıştırdığı yeni prensibi çağırdı.
Bu zamana kadar "siklotron" tipinde yüklü bir parçacık hızlandırıcı yaratılmıştı (Weksler, popüler bir gazete makalesinde siklotronun çalışma prensibini şu şekilde açıklamıştı: “Bu cihazda, manyetik alanda spiral şeklinde hareket eden yüklü bir parçacık, alternatif bir elektrik alanı tarafından sürekli olarak hızlandırılıyor. Bu sayede siklotron'a 10-20 milyon elektron voltluk bir enerji kazandırmak mümkün oluyor."). Ancak bu yöntemle 20 MeV eşiğinin geçilemeyeceği ortaya çıktı.
Bir siklotronda manyetik alan döngüsel olarak değişerek yüklü parçacıkları hızlandırır. Ancak hızlanma sürecinde parçacıkların kütlesi artar (özel görelilik teorisi olan SRT'ye göre olması gerektiği gibi). Bu, sürecin bozulmasına yol açar - belirli sayıda devirden sonra manyetik alan hızlanmak yerine parçacıkları yavaşlatmaya başlar.
Wexler, mıknatısı alternatif akımla besleyerek siklotrondaki manyetik alanı zamanla yavaş yavaş artırmaya başlamayı öneriyor. Daha sonra, ortalama olarak, bir daire içindeki parçacıkların dönme frekansının otomatik olarak dee'lere (yolu büken ve parçacıkları hızlandıran bir çift manyetik sistem) uygulanan elektrik alanının frekansına eşit tutulacağı ortaya çıktı. manyetik alan).
Deelerin yarığından her geçişte parçacıklar, deeler arasındaki alan voltajına bağlı olarak kütlede farklı bir artışa sahip olur ve buna ek olarak kütlede farklı bir artış alır (ve buna göre, manyetik alanın onları döndürdüğü yarıçapta farklı bir artış alırlar). Belirli bir parçacığın hızlanma anında. Tüm parçacıklar arasında denge (“şanslı”) parçacıklar ayırt edilebilir. Bu parçacıklar için yörünge periyodunun sabitliğini otomatik olarak koruyan mekanizma özellikle basittir.
"Şanslı" parçacıklar, dee yarığından her geçtiklerinde kütlelerinde bir artış ve dairenin yarıçapında bir artış yaşarlar. Bir devir sırasında manyetik alandaki artışın neden olduğu yarıçap azalmasını tam olarak telafi eder. Sonuç olarak, “şanslı” (denge) parçacıklar, manyetik alan arttığı sürece rezonanslı olarak hızlandırılabilir.
Hemen hemen tüm diğer parçacıkların aynı yeteneğe sahip olduğu, yalnızca ivmenin daha uzun sürdüğü ortaya çıktı. Hızlanma süreci sırasında tüm parçacıklar, denge parçacıklarının yörünge yarıçapı çevresinde salınımlar yaşayacaktır. Parçacıkların ortalama enerjisi denge parçacıklarının enerjisine eşit olacaktır. Yani neredeyse tüm parçacıklar rezonans ivmesine katılıyor.
Hızlandırıcıdaki (siklotron) manyetik alanı zamanla yavaş yavaş arttırmak yerine, mıknatısı alternatif akımla beslemek yerine, dee'lere uygulanan alternatif elektrik alanının periyodunu arttırırsak, o zaman “otofazlama” modu kurulacaktır.
“Otofazlamanın ortaya çıkması ve rezonans hızlanmasının uygulanması için, zamanla ya manyetik alanı ya da elektrik periyodunu değiştirmek gerekli gibi görünebilir. Aslında, bu doğru değil. Belki de yazar tarafından diğer yöntemlerden önce oluşturulan, kavram olarak en basit (ancak pratikte basit olmaktan uzak) hızlandırma yöntemi, zaman içinde sabit bir manyetik alan ve sabit bir frekansla uygulanabilir..
1955'te Wexler hızlandırıcılar hakkındaki broşürünü yazdığında, yazarın da belirttiği gibi bu prensip, güçlü mikrodalga kaynakları gerektiren bir hızlandırıcının (bir mikrotron) temelini oluşturdu. Wexler'e göre mikrotron “henüz yaygınlaşmadı (1955). Ancak enerjileri 4 MeV'ye kadar olan birçok elektron hızlandırıcı birkaç yıldır çalışıyor."
Wexler fiziğin parlak bir popülerleştiricisiydi, ancak ne yazık ki yoğun programı nedeniyle nadiren popüler makaleler yayınladı.
Otomatik fazlama ilkesi, kararlı bir faz bölgesine sahip olmanın mümkün olduğunu ve bu nedenle, rezonans hızlanma bölgesini terk etme korkusu olmadan hızlanan alanın frekansını değiştirmenin mümkün olduğunu göstermiştir. Sadece doğru hızlanma aşamasını seçmeniz gerekiyor. Alan frekansını değiştirerek parçacık kütlesindeki değişikliği kolayca telafi etmek mümkün hale geldi. Dahası, frekansın değiştirilmesi, siklotronun hızla dönen spiralinin bir daireye yaklaşmasına ve manyetik alan kuvveti parçacıkları belirli bir yörüngede tutmaya yetecek hale gelene kadar parçacıkları hızlandırmasına olanak sağladı.
Elektromanyetik alanın frekansının değiştiği, açıklanan otofazlı hızlandırıcıya senkrosiklotron veya fazotron denir.
Senkrofazotron iki otofaz prensibinin bir kombinasyonunu kullanır. Bunlardan ilki, daha önce bahsedilen fazotronun kalbinde yer alır - bu, elektromanyetik alanın frekansındaki bir değişikliktir. İkinci prensip senkrotronlarda kullanılır - burada manyetik alan kuvveti değişir.
Otomatik fazlamanın keşfinden bu yana, bilim adamları ve mühendisler milyarlarca elektron volta ulaşabilen hızlandırıcılar tasarlamaya başladılar. Ülkemizde bunlardan ilki, Dubna'da bulunan 10 milyar elektron voltluk senkrofazotron olan proton hızlandırıcıydı.
Bu büyük hızlandırıcının tasarımı 1949 yılında V. I. Veksler ve S. I. Vavilov'un girişimiyle başladı ve 1957'de işletmeye alındı. İkinci büyük hızlandırıcı ise Serpukhov yakınlarındaki Protvino'da 70 GeV enerjiyle inşa edildi. Artık sadece Sovyet araştırmacıları değil, diğer ülkelerden fizikçiler de bunun üzerinde çalışıyor.
Ancak iki dev "milyar dolarlık" hızlandırıcının piyasaya sürülmesinden çok önce, Wexler'in öncülüğünde Bilimler Akademisi Fizik Enstitüsü'nde (FIAN) göreli parçacık hızlandırıcıları inşa edildi. 1947'de, 30 MeV enerjiye kadar bir elektron hızlandırıcı piyasaya sürüldü; bu, daha büyük bir elektron hızlandırıcının (250 MeV enerjiye sahip bir sinkrotron) modeli olarak hizmet etti. Senkrotron 1949'da fırlatıldı. SSCB Bilimler Akademisi Fizik Enstitüsündeki araştırmacılar, bu hızlandırıcıları kullanarak mezon fiziği ve atom çekirdeği üzerine birinci sınıf çalışmalar gerçekleştirdiler.
Dubna senkrofazotronunun fırlatılmasının ardından yüksek enerjili hızlandırıcıların yapımında hızlı bir ilerleme dönemi başladı. SSCB'de ve diğer ülkelerde birçok hızlandırıcı inşa edildi ve işletmeye alındı. Bunlar arasında daha önce bahsedilen Serpukhov'daki 70 GeV hızlandırıcı, Batavia'daki (ABD) 50 GeV, Cenevre'deki (İsviçre) 35 GeV, Kaliforniya'daki (ABD) 35 GeV hızlandırıcı yer alıyor. Şu anda 14 TeV'deki (teraelektron-volt - 10^12 eV) Büyük Hadron Çarpıştırıcısı faaliyete geçirilmiştir.
1944'te "otofazlama" terimi doğdu. Wexler 37 yaşındaydı. Wexler'in bilimsel çalışmaların yetenekli bir organizatörü ve bir bilim okulunun başkanı olduğu ortaya çıktı.
Otofaz yöntemi, olgun bir meyve gibi, onu çıkarıp ele geçirecek bir bilim adamı-kahinini bekliyordu. Bir yıl sonra, Wexler'den bağımsız olarak, otomatik fazlama ilkesi ünlü Amerikalı bilim adamı McMilan tarafından keşfedildi. Sovyet bilim adamının önceliğini tanıdı. McMillan, Wexler ile birden fazla kez görüştü. Çok arkadaş canlısıydılar ve iki olağanüstü bilim insanının dostluğu Wexler'in ölümüne kadar hiçbir şeyin gölgesinde kalmadı.
Son yıllarda üretilen hızlandırıcılar, Wechsler'in otomatik fazlama ilkesini temel almasına rağmen, elbette birinci nesil makinelere kıyasla önemli ölçüde geliştirildi.
Otomatik fazlamaya ek olarak Wexler, parçacık hızlandırması için çok verimli olduğu ortaya çıkan başka fikirler de ortaya attı. Wexler'in bu fikirlerinin gelişimi SSCB'de ve diğer ülkelerde yaygın olarak takip ediliyor.
Mart 1958'de, SSCB Bilimler Akademisi'nin geleneksel yıllık toplantısı Kropotkinskaya Caddesi'ndeki Bilim Adamları Evi'nde gerçekleşti. Wexler, "tutarlı" olarak adlandırdığı yeni bir hızlanma ilkesi fikrinin ana hatlarını çizdi. Yalnızca tek tek parçacıkları değil, aynı zamanda çok sayıda parçacıktan oluşan plazma pıhtılarını da hızlandırmanıza olanak tanır. Wechsler'in 1958'de ihtiyatlı bir şekilde söylediği gibi "tutarlı" hızlandırma yöntemi, parçacıkların bin milyar elektron volt ve hatta daha yüksek enerjilere kadar hızlandırılması olasılığının düşünülmesine olanak tanır.
1962'de Wexler, bilim adamlarından oluşan bir heyetin başında, Uluslararası Yüksek Enerji Fiziği Konferansına katılmak üzere Cenevre'ye uçtu. Sovyet delegasyonunun kırk üyesi arasında A. I. Alikhanov, N. N. Bogolyubov, D. I. Blokhintsev, I. Pomeranchuk, M. A. Markov gibi önde gelen fizikçiler vardı. Heyetteki bilim adamlarının birçoğu hızlandırıcı uzmanları ve Wexler'in öğrencileriydi.
Vladimir Iosifovich Veksler birkaç yıl Uluslararası Teorik ve Uygulamalı Fizik Birliği Yüksek Enerji Fiziği Komisyonu'nun başkanlığını yaptı.
25 Ekim 1963'te Wexler ve Kaliforniya Lawrence Üniversitesi'ndeki radyasyon laboratuvarı müdürü Amerikalı meslektaşı Edwin McMillan, Barış İçin Amerikan Atomları Ödülü'ne layık görüldü.
Wexler, Dubna'daki Ortak Nükleer Araştırma Enstitüsü'nün Yüksek Enerji Laboratuvarı'nın daimi yöneticisiydi. Artık onun adını taşıyan sokak bize Wexler'in bu şehirde kalışını hatırlatıyor.
Wexler'in araştırma çalışmaları uzun yıllar Dubna'da yoğunlaştı. Ortak Nükleer Araştırma Enstitüsü'ndeki çalışmalarını, uzak gençliğinde araştırmacı olarak kariyerine başladığı P. N. Lebedev Fizik Enstitüsü'ndeki çalışmayla birleştirdi ve bölümün başkanlığını yaptığı Moskova Devlet Üniversitesi'nde profesördü.
1963 yılında Veksler, SSCB Bilimler Akademisi Nükleer Fizik Bölümü Akademisyen-Sekreteri seçildi ve bu önemli görevi kalıcı olarak yürüttü.
V. I. Veksler'in bilimsel başarıları, kendisine Birinci Derece Devlet Ödülü ve Lenin Ödülü (1959) ile ödüllendirilerek büyük beğeni topladı. Bilim insanının olağanüstü bilimsel, pedagojik, örgütsel ve sosyal faaliyetlerine üç Lenin Nişanı, Kızıl Bayrak Çalışma Nişanı ve SSCB madalyaları verildi.
Vladimir Iosifovich Veksler, 20 Eylül 1966'da ikinci kalp krizinden aniden öldü. Henüz 59 yaşındaydı. Hayatta her zaman yıllarından daha genç görünüyordu, enerjik, aktif ve yorulmak bilmezdi.
+ faz + elektron), hızlanma işlemi sırasında sabit bir denge yörünge uzunluğuna sahip rezonanslı bir döngüsel hızlandırıcıdır. Hızlanma sürecinde parçacıkların aynı yörüngede kalabilmesi için hem öncü manyetik alan hem de hızlanan elektrik alanın frekansı değişir. İkincisi, ışının her zaman yüksek frekanslı elektrik alanıyla aynı fazda hızlanan bölüme ulaşması için gereklidir. Parçacıkların ultrarelativistik olması durumunda, sabit bir yörünge uzunluğu için dönme frekansı artan enerjiyle değişmez ve RF jeneratörünün frekansı da sabit kalmalıdır. Böyle bir hızlandırıcıya zaten sinkrotron adı veriliyor.
Kültürde
Alla Pugacheva'nın ünlü şarkısı "Birinci Sınıf Öğrencisinin Şarkısı"nda birinci sınıf öğrencisinin "işte yaptığı" bu cihazdı. Gaidai'nin komedisi "Y Operasyonu ve Shurik'in Diğer Maceraları"nda da senkrofazotrondan bahsediliyor. Bu cihaz aynı zamanda "Görelilik Teorisi Nedir?" adlı eğitici kısa filmde Einstein'ın Görelilik Teorisi'nin uygulanmasına bir örnek olarak gösterilmektedir. Genel halka yönelik alçakgönüllü komedi gösterilerinde, genellikle "anlaşılmaz" bir bilimsel cihaz veya yüksek teknolojinin bir örneği olarak görünür.