Что такое бетатрон простыми словами
Бетатрон
Другие страницы по темам Бетатрон и контроль качества сварки:
Электроны в бетатроне ускоряются по замкнутой орбите постоянного радиуса под действием силы электрического поля. Совершив полный оборот, они приобретают энергию, равную произведению напряженности электрического поля на заряд электрона и длину траектории.
Энергия электрона увеличивается до тех пор, пока электрическое вихревое поле не изменит свое направление.
Для сохранения постоянства радиуса орбиты, по которой движутся электроны в процессе ускорения, необходимо, чтобы скорость электронов повышалась пропорционально увеличению напряженности магнитного поля. Это условие выполняется в том случае, если напряженность магнитного поля на орбите в любой момент времени меньше средней напряженности магнитного поля внутри орбиты.
Поле в области движения электронов делают спадающим по радиусу, что обеспечивает вертикальную фокусировку электронов.
По способу создания магнитного поля бетатроны могут быть с магнитопроводом из пластин трансформаторной стали; безжелезные, в которых магнитный поток создается системой соленоидов или витков с током без применения ферромагнитных материалов, и полубезжелезные, в которых магнитный поток лишь на отдельных участках проходит по магнитопроводу из ферромагнитного материала.
На практике широко применяют бетатроны первых двух типов.
По условиям применения бетатроны подразделяют на транспортабельные (передвижные и переносные) и стационарные.
Передвижные и переносные бетатроны предназначены для радиографического контроля качества различных промышленных изделий и сварных соединений непосредственно в заводских цехах и на строительных площадках.
Стационарный бетатрон рассчитан на работу в специально оборудованных лабораториях радиационного контроля. Они отличаются от транспортабельных бетатронов повышенными мощностью дозы и энергией тормозного излучения, а также большими массой и габаритными размерами отдельных узлов и блоков ускорителя.
При эксплуатации стационарных установок в дефектоскопических лабораториях излучатель монтируют либо на неподвижном основании, либо на мостовом кране, либо на специальном механизме перемещения.
Особую группу стационарных бетатронов представляют сильноточные бетатроны и стереобетатроны непрерывного и импульсного действия.
Важными характеристиками ускорителя являются размеры фокусного пятна и пространственное распределение МЭД излучения в рабочем пучке.
Размеры фокусного пятна определяют геометрическую нерезкость. В отличие от рентгеновских аппаратов, линейных ускорителей и микротронов размеры фокусного пятна на мишени бетатрона малы и составляют доли квадратного миллиметра.
Применяя в качестве источника проникающего излучения бетатроны, можно контролировать качество стальных изделий толщиной до 600 мм методами и средствами промышленной радиографии и радиометрической дефектоскопии.
бетатрон
В 1922 Дж. Слепян (J. Slepian) запатентовал ускоритель, использующий вихревое магн. поле. В 1928 P. Видероэ (R. Wideroe) сформулировал условия существования равновесной орбиты, т. е. орбиты пост. радиуса (т. н. условие Видероэ, см. ниже). Однако первый действующий Б. был создан лишь в 1940 Д. Керстом (D. Kerst) на основе разработанной им (совместно с P. Сербером (R. Serber)) теории движения электронов в Б. и тщательной отработки конструкции ускорителя.
Переменный центр. магн поток создаёт в Б. вихревую эдс индукции, ускоряющую электроны. Удержание ускоряемых электронов на равновесной круговой орбите осуществляется ведущим (управляющим) магн. полем, надлежащим образом меняющимся во времени, Радиус r мгновенной орбиты, по к-рой обращается в момент t электрон с импульсом р в азимутально-симметричном магн. поле, равен:
Его интегрирование даёт:
В частности, при синхронном изменении В ср (t) и B(t), наиболее просто реализуемом практически, условие постоянства радиуса орбиты принимает вид:
Это условие [или более точное условие (2)] наз. бетатронным условием, условием Видероэ или «условием 2 : 1».
Частица, инжектированная в ускоритель на равновесном радиусе с импульсом, определяемым соотношением (1) (т. н. равновесная частица), будет в процессе ускорения непрерывно обращаться по орбите пост. радиуса. Для частицы, инжектированной с др. нач. импульсом, мгновенная орбита будет иной, однако в процессе ускорения она станет медленно приближаться к равновесной. Можно показать, что её расстояние от равновесной будет уменьшаться обратно пропорционально В.
Для устойчивости равновесной орбиты необходимо, чтобы магн. поле Б., удерживающее электроны на орбите, слегка спадало по радиусу (см. Фокусировка частиц, в ускорителе): коэф. спадания п магн. поля по радиусу, определяемый соотношением
Бетатронный режим ускорения применяется также на небольших синхротронах для предварит. ускорения частиц до релятивистских энергий.
Разработаны разл. модификации Б.: двухкамерные (стереобетатроны), дающие два луча, пересекающиеся в заданном месте вне Б.; с постоянным во времени магн. полем (типа магн. поля в секторных фазотронах и циклотронах ),преимуществом к-рых является существ. увеличение времени захвата в режим ускорения. Для повышения интенсивности ускоренного пучка в Б. предлагались также более эффективные методы фокусировки (жёсткая фокусировка, фокусировка продольным магн. полем, газовая фокусировка и др.).
БЕТАТРОН
импульсный циклич. индукционный ускоритель заряженных частиц, в к-ром электроны, обращающиеся по стационарной круговой орбите, ускоряются вихревым электрич. полем, создаваемым (индуцируемым) перем. магн. полем (см. рис.). Электроны в Б. обычно приобретают энергию до 50 МэВ.
Смотреть что такое «БЕТАТРОН» в других словарях:
Бетатрон — на энергию 6 МэВ, 1942 год. Экспонат музея в Бонне. Бетатрон циклический ускоритель электронов с постоянной равновесной орбитой, ускорение в котором пр … Википедия
БЕТАТРОН — циклич. ускоритель эл нов, в к ром ускорение производится вихревым электрич. полем, индуцируемым перем. магн. полем, охватываемым круговой орбитой ч ц. (см. УСКОРИТЕЛИ). Физический энциклопедический словарь. М.: Советская энциклопедия. Главный… … Физическая энциклопедия
БЕТАТРОН — [ Словарь иностранных слов русского языка
бетатрон — Циклический индукционный ускоритель электронов с нарастающей во времени магнитной индукцией ведущего магнитного поля. [ГОСТ Р 52103 2003] бетатрон Аппарат, в котором электроны ускоряются по круговой орбите до их отклонения на мишень для создания… … Справочник технического переводчика
БЕТАТРОН — циклический ускоритель электронов, в котором электроны ускоряются вихревым электрическим полем, порожденным переменным магнитным полем. Обычно энергия электронов в бетатроне не выше 100 МэВ … Большой Энциклопедический словарь
БЕТАТРОН — БЕТАТРОН, тип УСКОРИТЕЛЯ частиц, состоящий из замкнутой кольцеобразной вакуумной камеры, в которой содержатся электроны. Их разгоняют под воздействием быстро меняющегося магнитного поля. Когда они достигают высокого уровня энергии, порядка 350… … Научно-технический энциклопедический словарь
бетатрон — сущ., кол во синонимов: 2 • стереобетатрон (1) • ускоритель (37) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 … Словарь синонимов
Бетатрон — индукционный циклический ускоритель, в котором электроны удерживаются на постоянной круговой орбите с помощью увеличивающегося во времени магнитного поля, а ускоряются вихревым электрическим полем, создаваемым переменным магнитным полем. Термины… … Термины атомной энергетики
бетатрон — (прибор) … Орфографический словарь-справочник
БЕТАТРОН — установка для ускорения (ускоритель) электронов до энергии в сотни МэВ. В Б. электроны ускоряются вихревым электрическим полем, создаваемым переменным магнитным полем … Большая политехническая энциклопедия
бетатрон — а; м. Установка для ускорения электронов, осуществляемого при помощи электромагнитной индукции. ◁ Бетатронный, ая, ое. Б ая техника. * * * бетатрон циклический ускоритель электронов, в котором электроны ускоряются вихревым электрическим полем,… … Энциклопедический словарь
БЕТАТРОН
Смотреть что такое «БЕТАТРОН» в других словарях:
Бетатрон — на энергию 6 МэВ, 1942 год. Экспонат музея в Бонне. Бетатрон циклический ускоритель электронов с постоянной равновесной орбитой, ускорение в котором пр … Википедия
БЕТАТРОН — циклич. ускоритель эл нов, в к ром ускорение производится вихревым электрич. полем, индуцируемым перем. магн. полем, охватываемым круговой орбитой ч ц. (см. УСКОРИТЕЛИ). Физический энциклопедический словарь. М.: Советская энциклопедия. Главный… … Физическая энциклопедия
БЕТАТРОН — [ Словарь иностранных слов русского языка
бетатрон — Циклический индукционный ускоритель электронов с нарастающей во времени магнитной индукцией ведущего магнитного поля. [ГОСТ Р 52103 2003] бетатрон Аппарат, в котором электроны ускоряются по круговой орбите до их отклонения на мишень для создания… … Справочник технического переводчика
БЕТАТРОН — циклический ускоритель электронов, в котором электроны ускоряются вихревым электрическим полем, порожденным переменным магнитным полем. Обычно энергия электронов в бетатроне не выше 100 МэВ … Большой Энциклопедический словарь
бетатрон — сущ., кол во синонимов: 2 • стереобетатрон (1) • ускоритель (37) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 … Словарь синонимов
Бетатрон — индукционный циклический ускоритель, в котором электроны удерживаются на постоянной круговой орбите с помощью увеличивающегося во времени магнитного поля, а ускоряются вихревым электрическим полем, создаваемым переменным магнитным полем. Термины… … Термины атомной энергетики
бетатрон — (прибор) … Орфографический словарь-справочник
БЕТАТРОН — установка для ускорения (ускоритель) электронов до энергии в сотни МэВ. В Б. электроны ускоряются вихревым электрическим полем, создаваемым переменным магнитным полем … Большая политехническая энциклопедия
бетатрон — а; м. Установка для ускорения электронов, осуществляемого при помощи электромагнитной индукции. ◁ Бетатронный, ая, ое. Б ая техника. * * * бетатрон циклический ускоритель электронов, в котором электроны ускоряются вихревым электрическим полем,… … Энциклопедический словарь
Бетатрон
Смотреть что такое «Бетатрон» в других словарях:
Бетатрон — на энергию 6 МэВ, 1942 год. Экспонат музея в Бонне. Бетатрон циклический ускоритель электронов с постоянной равновесной орбитой, ускорение в котором пр … Википедия
БЕТАТРОН — циклич. ускоритель эл нов, в к ром ускорение производится вихревым электрич. полем, индуцируемым перем. магн. полем, охватываемым круговой орбитой ч ц. (см. УСКОРИТЕЛИ). Физический энциклопедический словарь. М.: Советская энциклопедия. Главный… … Физическая энциклопедия
БЕТАТРОН — [ Словарь иностранных слов русского языка
бетатрон — Циклический индукционный ускоритель электронов с нарастающей во времени магнитной индукцией ведущего магнитного поля. [ГОСТ Р 52103 2003] бетатрон Аппарат, в котором электроны ускоряются по круговой орбите до их отклонения на мишень для создания… … Справочник технического переводчика
БЕТАТРОН — циклический ускоритель электронов, в котором электроны ускоряются вихревым электрическим полем, порожденным переменным магнитным полем. Обычно энергия электронов в бетатроне не выше 100 МэВ … Большой Энциклопедический словарь
БЕТАТРОН — БЕТАТРОН, тип УСКОРИТЕЛЯ частиц, состоящий из замкнутой кольцеобразной вакуумной камеры, в которой содержатся электроны. Их разгоняют под воздействием быстро меняющегося магнитного поля. Когда они достигают высокого уровня энергии, порядка 350… … Научно-технический энциклопедический словарь
бетатрон — сущ., кол во синонимов: 2 • стереобетатрон (1) • ускоритель (37) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 … Словарь синонимов
бетатрон — (прибор) … Орфографический словарь-справочник
БЕТАТРОН — установка для ускорения (ускоритель) электронов до энергии в сотни МэВ. В Б. электроны ускоряются вихревым электрическим полем, создаваемым переменным магнитным полем … Большая политехническая энциклопедия
бетатрон — а; м. Установка для ускорения электронов, осуществляемого при помощи электромагнитной индукции. ◁ Бетатронный, ая, ое. Б ая техника. * * * бетатрон циклический ускоритель электронов, в котором электроны ускоряются вихревым электрическим полем,… … Энциклопедический словарь