ឧបករណ៍បង្កើនល្បឿនលីនេអ៊ែរនៃភាគល្អិតដែលបានចោទប្រកាន់។ តើឧបករណ៍ពន្លឿនភាគល្អិតដំណើរការយ៉ាងដូចម្តេច? ហេតុអ្វីបានជាយើងត្រូវការបង្កើនល្បឿននៃភាគល្អិតដែលបានចោទប្រកាន់?

ឧបករណ៍បង្កើនល្បឿននៃភាគល្អិតដែលផ្ទុកបន្ទុកជាឧបករណ៍ដែលមានធរណីធាតុអេឡិចត្រូនិចឬអាតូតូម៉ិកដែលត្រូវបានបង្កើតដោយចលនាដោយល្បឿនលឿន។ មូលដ្ឋាននៃការងាររបស់គាត់គឺដើម្បីបង្កើន ថាមពល របស់ពួកគេ ដោយវាលអេឡិចត្រូនិច និងផ្លាស់ប្តូរគន្លងម៉ាញ៉េទិច។

ហេតុអ្វីបានជាយើងត្រូវការបង្កើនល្បឿនភាគល្អិត?

ឧបករណ៍ទាំងនេះបានរកឃើញកម្មវិធីទូលំទូលាយនៅក្នុងវិស័យផ្សេងគ្នានៃវិទ្យាសាស្រ្តនិងឧស្សាហកម្ម។ រហូតមកដល់បច្ចុប្បន្នមានជាង 30,000 នាក់នៅទូទាំងពិភពលោក។ ចំពោះរូបវិទ្យាសមាសធាតុបង្កើនល្បឿនគ្រាប់បែកប្រើជាឧបករណ៍សម្រាប់ការសិក្សាមូលដ្ឋាននៃរចនាសម្ព័ន្ធអាតូមធម្មជាតិនុយក្លេអ៊ែរនិងលក្ខណៈរបស់ស្នូលដែលមិនមានក្នុងធម្មជាតិ។ ក្រោយមកទៀតរួមមាន transuranium និងធាតុមិនស្ថិតស្ថេរផ្សេងទៀត។

ដោយមានជំនួយពីបំពង់បង្ហូរចេញវាអាចធ្វើទៅបានដើម្បីកំណត់ការបង់ថ្លៃជាក់លាក់។ ឧបករណ៍ពន្លឿនភាគល្អិតត្រូវបានប្រើសម្រាប់ផលិតវិទ្យុសកម្មវិទ្យុសកម្មឧស្ម័នចំហាយវិទ្យុសកម្មសម្ភារៈជីវសាស្រ្តនិង វិភាគវិទ្យុសកម្ម។ ការដំឡើងធំជាងគេបំផុតត្រូវបានប្រើក្នុងការសិក្សាអំពីអន្តរកម្មជាមូលដ្ឋាន។

អាយុកាលនៃភាគល្អិតដែលមានបន្ទុកដែលនៅសល់ទាក់ទងទៅនឹងឧបករណ៍បង្កើនល្បឿនគឺតូចជាងចំពោះភាគល្អិតដែលបំបែកនៅល្បឿនជិត ល្បឿន។ នេះបញ្ជាក់ពីលទ្ឋភាពនៃរយៈពេលនៃ SRT ។ ឧទាហរណ៍នៅ CERN ជីវិតរបស់ muon ត្រូវបានកើនឡើងដោយកត្តានៃ 29 នៅក្នុងអត្រា 0.9994c មួយ។

អត្ថបទនេះទាក់ទងនឹងរបៀបដែលឧបករណ៍បង្កើនល្បឿនភាគល្អិតការអភិវឌ្ឍការផលិតប្រភេទនិងលក្ខណៈពិសេសផ្សេងៗត្រូវបានរៀបចំនិងដំណើរការ។

គោលការណ៍នៃការបង្កើនល្បឿន

មិនថាអ្នកពន្លឿនភាគល្អិតដែលបានចោទប្រកាន់ត្រូវបានគេស្គាល់ទេពួកគេទាំងអស់សុទ្ធតែមានធាតុរួម។ ទីមួយពួកគេទាំងអស់ត្រូវតែមានប្រភពអេឡិចត្រុងនៅក្នុងករណីនៃបំពង់រូបភាពអេឡិចត្រូនិកឬអេឡិចត្រុងប្រូតុងនិងអាល់ប៊ាតមីរបស់ពួកគេក្នុងករណីមានការដំឡើងធំ។ លើសពីនេះទៀតពួកគេទាំងអស់ត្រូវតែមានវាលអគ្គិសនីដើម្បីពន្លឿនភាគល្អិតនិងដែនម៉ាញេទិចដើម្បីគ្រប់គ្រងគន្លងរបស់ពួកគេ។ លើសពីនេះទៀតភាពខ្វះចន្លោះនៅក្នុងឧបករណ៍បង្កើនល្បឿននៃភាគល្អិតដែលបានគិតថ្លៃ (10 ^-11 មម Hg) ពោលគឺចំនួនអប្បបរមានៃខ្យល់សំណល់គឺចាំបាច់ដើម្បីធានាអាយុកាលរបស់ធ្នឹម។ ហើយចុងបញ្ចប់គ្រឿងបរិក្ខារទាំងអស់គួរតែមានមធ្យោបាយថតចម្លងគណនានិងវាស់ភាគល្អិតពន្លឿន។

ជំនាន់

អេឡិចត្រុងនិងប្រូតុងត្រូវបានគេរកឃើញនៅក្នុងវត្ថុធាតុដើមទាំងអស់ប៉ុន្តែដំបូងគេត្រូវញែកចេញពីពួកវា។ អេឡិចត្រុងជាក្បួនត្រូវបានបង្កើតតាមរបៀបដូចគ្នានៅក្នុង kinescope មួយនៅក្នុងឧបករណ៏ដែលហៅថា "កាំភ្លើង" ។ វាគឺជា cathode មួយ (electrode អវិជ្ជមាន) នៅក្នុងការខ្វះចន្លោះមួយដែលត្រូវបាន heated ទៅរដ្ឋមួយដែលអេឡិចត្រុងចាប់ផ្តើមបំបែកឆ្ងាយពីអាតូមនេះ។ ភាគល្អិតបន្ទុកអវិជ្ជមានត្រូវបានទាក់ទាញទៅ anode (electrode វិជ្ជមាន) និងឆ្លងកាត់តាមប្រឡោះ។ កាំភ្លើងខ្លួនវាក៏ជាឧបករណ៍បង្កើនល្បឿនដ៏សាមញ្ញផងដែរដោយហេតុថាអេឡិចត្រុងធ្វើចលនាក្រោមអំណាចនៃប្រដាប់អគ្គិសនី។ វ៉ុលរវាង cathode និង anode ជាក្បួនស្ថិតនៅក្នុង 50-150 kV ។

ក្រៅពីអេឡិចត្រុងវត្ថុធាតុទាំងអស់មានផ្ទុកនូវប្រូតុងប៉ុន្តែមានតែអាតូមអ៊ីដ្រូសែនតែមួយប៉ុណ្ណោះដែលមានប្រូតុងតែមួយ។ ដូច្នេះប្រភពនៃភាគល្អិតសម្រាប់ការបង្កើនល្បឿនគឺឧស្ម័នអ៊ីដ្រូសែន។ ក្នុងករណីនេះឧស្ម័នត្រូវបានអ៊ីយ៉ូដហើយប្រូតុងបានចេញពីរន្ធ។ នៅក្នុងឧបករណ៍បង្កើនល្បឿនធំប្រូតុងត្រូវបានបង្កើតឡើងជាញឹកញាប់នៅក្នុងសំណុំបែបបទនៃអ៊ីយ៉ុងអ៊ីដ្រូសែនអវិជ្ជមាន។ ពួកវាជាអាតូមដែលមានអេឡិចត្រុងបន្ថែមដែលជាផលិតផលនៃអ៊ីយ៉ូដនៃឧស្ម័នឌីអេតូ។ ជាមួយអ៊ីយ៉ុងអ៊ីដ្រូសែនដែលផ្ទុកជាអវិជ្ជមាននៅដំណាក់កាលដំបូងវាងាយស្រួលធ្វើការ។ បន្ទាប់មកពួកវាត្រូវបានឆ្លងកាត់រាងជាសន្លឹកស្តើងដែលធ្វើឱ្យពួកវាបាត់បង់អេឡិចត្រុងមុនដំណាក់កាលចុងក្រោយនៃការពន្លឿន។

Overclocking

តើឧបករណ៍ពន្លឿនភាគល្អិតដំណើរការយ៉ាងដូចម្តេច? ចំណុចសំខាន់មួយក្នុងចំណោមចំណុចទាំងនេះគឺជាវាលអគ្គីសនី។ ឧទាហរណ៏សាមញ្ញបំផុតគឺជាវាលឋិតិវន្តឯកសណ្ឋានរវាងសក្តានុពលអគ្គិសនីវិជ្ជមាននិងអវិជ្ជមានស្រដៀងគ្នានឹងមួយដែលមានរវាងស្ថានីយនៃថ្មអគ្គិសនី។ នៅក្នុងវាលមួយអេឡិចត្រុងផ្ទុកបន្ទុកអវិជ្ជមានគឺជាប្រធានបទនៃសកម្មភាពនៃកម្លាំងដែលដឹកនាំវាទៅជាសក្តានុពលវិជ្ជមាន។ វាបង្កើនល្បឿនវាហើយប្រសិនបើគ្មានអ្វីការពារវានោះទេល្បឿននិងថាមពលរបស់វានឹងកើនឡើង។ អេឡិចត្រូនិចកំពុងធ្វើចលនាឆ្ពោះទៅរកសក្តានុពលវិជ្ជមានតាមខ្សែលួសរឺសូម្បីតែនៅលើបរិវេណខ្យល់បុកជាមួយនឹងអាតូមនិងបាត់បង់ថាមពលក៏ប៉ុន្តែប្រសិនបើពួកគេស្ថិតនៅក្នុងភាពងងុយដេកពួកគេត្រូវបានពន្លឿននៅពេលដែលពួកគេខិតទៅជិតអេនដូ។

វ៉ុលរវាងទីតាំងដំបូងនិងចុងក្រោយនៃអេឡិចត្រុងកំណត់ថាមពលដែលវាបានទទួល។ នៅពេលដែលផ្លាស់ប្តូរតាមរយៈភាពខុសគ្នានៃសក្តានុពលនៃ 1 V វាគឺ 1 អ៊ីញអេឡិចត្រូ (eV) ។ នេះស្មើនឹង 1.6 × 10 ^-19 joules ។ ថាមពលនៃមូសហោះគឺធំជាងមួយសែនកោដិដង។ នៅក្នុង kinescope អេឡិចត្រុងត្រូវបានពន្លឿនដោយវ៉ុលតនលើសពី 10 kV ។ ឧបករណ៍បង្កើនល្បឿនជាច្រើនមានថាមពលខ្ពស់ជាងមុនដែលត្រូវបានវាស់ដោយម៉ាស់ហ្គាហ្គានិងអំបោះតេរ៉េអេឡិចត្រុង។

ពូជ

ប្រភេទមួយចំនួននៃឧបករណ៍បង្កើនល្បឿនភាគល្អិតដំបូងបំផុតដូចជា មេគុណវ៉ុល និងម៉ាស៊ីនភ្លើងវ៉ាន់ឌឺហ្គ្រែហ្វបានប្រើវាលអគ្គីសនីថេរដែលបង្កើតឡើងដោយសក្តានុពលរហូតដល់ទៅមួយលានវ៉ុល។ ជាមួយនឹងតង់ស្យុងខ្ពស់វាមិនងាយស្រួលក្នុងការធ្វើការទេ។ ជម្រើសជាក់ស្តែងបន្ថែមទៀតគឺសកម្មភាពម្តងហើយម្តងទៀតនៃវាលអគ្គិសនីខ្សោយដែលបង្កើតឡើងដោយសក្តានុពលទាប។ គោលការណ៍នេះត្រូវបានប្រើជាពីរប្រភេទនៃការបង្កើនល្បឿនទំនើប - លីនេអ៊ែរនិងរង្វិលជុំ (ភាគច្រើនគឺនៅក្នុងស៊ីតូទ័រនិង synchrotrons) ។ ឧបករណ៍ពន្លឿនតំរែតំរង់នៃភាគល្អិតដែលបានចោទប្រកាន់ដោយសង្ខេបរំលងពួកវាម្តងតាមរយៈលំដាប់នៃវាលពន្លឿនខណៈដែលនៅក្នុងរង្វង់ពួកគេបានផ្លាស់ប្តូរម្តងហើយម្តងទៀតតាមបណ្តោយចរាចរណ៍រាងជារង្វង់តាមរយៈវាលអគ្គិសនីតិចតួច។ ក្នុងករណីទាំងពីរថាមពលចុងក្រោយនៃភាគល្អិតពឹងផ្អែកលើសកម្មភាពសរុបរបស់វាលដូច្នេះថា "ចង្វាក់តូចៗ" តូចៗជាច្រើនត្រូវបានបូកបញ្ចូលគ្នាដើម្បីផ្តល់នូវឥទ្ធិពលតៗគ្នាមួយ។

រចនាសម្ព័ន្ធម្តងហើយម្តងទៀតនៃការបង្កើនល្បឿនលីនេអ៊ែរសម្រាប់ការបង្កើតវាលអេឡិចត្រូនិចដោយស្វ័យប្រវត្តិមានន័យថាការប្រើប្រាស់វ៉ុលជំនួសវ៉ុលថេរ។ ភាគល្អិតបន្ទុកជាវិជ្ជមានត្រូវបានពន្លឿនទៅនឹងសក្តានុពលអវិជ្ជមាននិងទទួលបានការជំរុញថ្មីប្រសិនបើពួកគេឆ្លងកាត់វិជ្ជមាន។ នៅក្នុងការអនុវត្ត, វ៉ុលគួរផ្លាស់ប្តូរយ៉ាងឆាប់រហ័ស។ ឧទាហរណ៏, នៅថាមពលនៃ 1 MeV, ប្រូតុងផ្លាស់ទីក្នុងល្បឿនខ្ពស់ណាស់, ធ្វើឱ្យឡើង 0,46 ដងល្បឿននៃពន្លឺ, ឆ្លងកាត់ 1.4 m ក្នុង 0.01 ms ។ នេះមានន័យថានៅក្នុងរចនាសម្ព័ន្ធដដែលៗប្រវែងជាច្រើនម៉ែត្រវាលអគ្គិសនីត្រូវតែផ្លាស់ប្តូរទិសដៅដោយប្រេកង់យ៉ាងហោចណាស់ 100 MHz ។ ឧបករណ៍បង្កើនល្បឿនលីនេអ៊ែរនិងរង្វិលជុំនៃភាគល្អិតដែលមានបន្ទុកជាក្បួនបំបែកពួកគេដោយជំនួយនៃការផ្លាស់ប្តូរអេឡិចត្រូនិចដែលមានប្រេកង់ពី 100 ទៅ 3000 MHz ពោលគឺចាប់ពីរលកវិទ្យុរហូតដល់មីក្រូវ៉េវ។

រលកអេឡិចត្រូម៉ាញេទិចគឺជាការរួមបញ្ចូលគ្នានៃវាលអេឡិចត្រូនិកនិងម៉ាញ៉េទិចដែលរុញទៅកាត់កែងគ្នា។ ចំនុចសំខាន់នៃឧបករណ៍បង្កើនល្បឿនគឺការលៃតម្រូវរលកដូច្នេះពេលដែលភាគល្អិតមកដល់វាលអគ្គីសនីត្រូវបានដឹកនាំតាមវ៉ិចទ័របង្កើនល្បឿន។ នេះអាចត្រូវបានធ្វើដោយជំនួយនៃរលកជញ្រ្ជុំ - ការរួមបញ្ចូលគ្នានៃរលករំកិលនៅក្នុងទិសដៅផ្ទុយគ្នានៅក្នុងកន្លែងបិទជិតដូចជារលកសំឡេងនៅក្នុងបំពង់សរីរាង្គ។ ជម្រើសជំនួសសម្រាប់ការផ្លាស់ទីអេឡិចត្រុងយ៉ាងលឿនដែលល្បឿនរបស់វាកំពុងខិតជិតល្បឿនពន្លឺគឺជារលកធ្វើដំណើរ។

ឆ្លាស់គ្នា

ឥទ្ធិពលដ៏សំខាន់មួយក្នុងការបង្កើនល្បឿននៅក្នុងវាលអេឡិចត្រូនិកឆ្លាស់គ្នាគឺ "ហាត់ប្រាណ" ។ នៅក្នុងវដ្តលំយោលមួយវាលឆ្លាស់ពីសូន្យតាមតម្លៃអតិបរមាម្តងទៀតទៅសូន្យធ្លាក់ចុះអប្បរមាហើយកើនឡើងដល់សូន្យ។ ដូច្នេះវាឆ្លងកាត់ពីរដងតាមរយៈតម្លៃចាំបាច់សម្រាប់ការបង្កើនល្បឿន។ ប្រសិនបើភាគល្អិតដែលមានល្បឿនលឿនកើនឡើងមកដល់ឆាប់ពេកនោះវានឹងមិនមានកម្លាំងគ្រប់គ្រាន់ទេហើយការរុញច្រាននឹងខ្សោយ។ នៅពេលដែលវាដល់ផ្នែកបន្ទាប់វានឹងយឺតហើយនឹងមានផលប៉ះពាល់ខ្លាំង។ ជលទធផល្រតូវបន្របតិបំផព្វផយចំែណកនឹងដំក់កលនឹងតំបន់េនកនុងតំបន់ែដលបនេលឿន។ ផលប៉ះពាល់មួយទៀតនឹងត្រូវបានក្រុមរបស់ពួកគេទាន់ពេលវេលាជាមួយនឹងការបង្កើតកំណកឈាមជាជាងលំហូរជាបន្តបន្ទាប់។

ទិសដៅធ្នឹម

តួនាទីសំខាន់ក្នុងរបៀបដែលឧបករណ៍បង្កើនល្បឿននៃភាគល្អិតផ្ទុកត្រូវបានរៀបចំនិងដំណើរការត្រូវបានលេងដោយម៉ាញ៉េទិចព្រោះវាអាចផ្លាស់ប្តូរទិសដៅចលនារបស់វា។ នេះមានន័យថាពួកគេអាចត្រូវបានប្រើដើម្បី "ពត់ធ្នឹម" តាមបណ្តោយផ្លូវរាងជារង្វង់ដូច្នេះពួកគេធ្វើដំណើរច្រើនដងតាមរយៈផ្នែកបង្កើនល្បឿនដូចគ្នា។ ក្នុងករណីសាមញ្ញកំលាំងមួយដែលដើរតួត្រង់កែងនឹងវ៉ិចទ័រផ្ទេរនិងវាលដើរតួរលើភាគល្អិតដែលផ្លាស់ទីត្រង់មុំត្រង់ទៅទិសមេដែកឯកសណ្ឋាន។ នេះបណ្តាលឱ្យធ្នឹមធ្វើចលនាតាមបណ្តោយផ្លូវរាងត្រីកោណទៅនឹងវាលស្រែរហូតទាល់តែវាចេញពីផ្ទៃនៃសកម្មភាពរបស់វាឬកម្លាំងផ្សេងទៀតចាប់ផ្តើមធ្វើនៅលើវា។ ប្រសិទ្ធិភាពនេះត្រូវបានគេប្រើក្នុងការបង្កើនល្បឿនដូច cyclotron និង synchrotron ។ នៅក្នុងស៊ីក្លូត្រុងវាលមេដែកថេរបង្កើតវាលម៉ាញេទិចថេរ។ ភាគល្អិតនៅពេលដែលវាលូតលាស់ថាមពលរបស់ពួកគេបានរីករាលដាលចេញទៅខាងក្រៅ, បង្កើនល្បឿនជាមួយវេននីមួយៗ។ នៅក្នុង synchrotron នេះ bunches ផ្លាស់ទីនៅជុំវិញ ring ជាមួយកាំថេរនិងវាលដែលបានបង្កើតឡើងដោយអេឡិចត្រូនៅជុំវិញ ring បានកើនឡើងជាភាគល្អិតបង្កើនល្បឿន។ ម៉េញទិកដែលផ្តល់នូវ "ពត់" គឺមានភាពច្របូកច្របល់ជាមួយបង្គោលខាងជើងនិងខាងត្បូងដែលកោងនៅលើក្រចកសេះតាមរបៀបដែលធ្នឹមអាចហើររវាងពួកវា។

មុខងារសំខាន់ទីពីរនៃអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិចគឺការប្រមូលផ្តុំធ្នឹមដូច្នេះពួកគេមានចង្អៀតនិងខ្លាំងដូចដែលអាចធ្វើទៅបាន។ ទម្រង់ដ៏សាមញ្ញបំផុតនៃម៉ាញ៉េផ្ដោតសំខាន់គឺមានបង្គោលបួន (ពីរភាគខាងជើងនិងពីរខាងត្បូង) ដែលមានទីតាំងនៅទល់មុខគ្នា។ ពួកវាជំរុញយភាគល្អិតឆ្ពោះទៅចំណុចកណា្តាលមួយទិសប៉ុន្តឱ្យពួកវាបន្តពូជក្នុងទិសដៅកែង។ មេដែកបួនគឺផ្ដោតទៅលើធ្នឹមផ្ដេកដោយអនុញ្ញាតឱ្យវាចេញពីទិសដៅបញ្ឈរ។ ចំពោះបញ្ហានេះពួកគេត្រូវតែប្រើជាគូ។ ចំពោះការផ្តោតអារម្មណ៍កាន់តែត្រឹមត្រូវមេដែកកាន់តែស្មុគស្មាញដែលមានបង្គោលធំ ៗ (6 និង 8) ក៏ត្រូវបានប្រើផងដែរ។

ខណៈដែលថាមពលនៃភាគល្អិតកើនឡើងនោះកម្លាំងម៉ាញ៉េទិចដែលនាំពួកគេកើនឡើង។ នេះនឹងរក្សាធ្នឹមនៅលើផ្លូវដូចគ្នា។ ក្រុមត្រូវបានណែនាំទៅក្នុងរន្ធនិងបង្កើនល្បឿនទៅនឹងថាមពលដែលត្រូវការមុនពេលវាត្រូវបានដកចេញហើយត្រូវបានប្រើនៅក្នុងពិសោធន៍។ ការដកប្រាក់ត្រូវបានសម្រេចដោយអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិចដែលត្រូវបានប្តូរដើម្បីបណ្តេញភាគល្អិតចេញពីចិញ្ចៀន synchrotron ។

ការបុកគ្នា

ឧបករណ៍ពន្លឿនភាគល្អិតដែលប្រើក្នុងថ្នាំនិងឧស្សាហកម្មជាទូទៅផលិតធ្នឹមសម្រាប់គោលបំណងជាក់លាក់មួយឧទាហរណ៍សម្រាប់ការព្យាបាលដោយកាំរស្មីឬការបញ្ចូលអ៊ីយ៉ុង។ នេះមានន័យថាភាគល្អិតត្រូវបានប្រើម្តង។ អស់រយៈពេលជាច្រើនឆ្នាំក៏ដូចគ្នាដែរសម្រាប់អ្នកពន្លឿនប្រើក្នុងការស្រាវជ្រាវមូលដ្ឋាន។ ប៉ុន្តែនៅទសវត្សរ៍ឆ្នាំ 1970 ចិញ្ចៀនអាពាហ៍ពិពាហ៍ត្រូវបានបង្កើតឡើងដែលក្នុងនោះធ្នឹមពីរមានចរាចរផ្ទុយគ្នានិងបុកគ្នាជុំវិញ។ អត្ថប្រយោជន៍ចម្បងនៃការដំឡើងបែបនេះគឺថានៅក្នុងការប៉ះទង្គិចក្បាលថាមពលនៃភាគល្អិតឆ្លងកាត់ដោយផ្ទាល់ទៅក្នុងថាមពលនៃអន្តរកម្មរវាងពួកវា។ នេះផ្ទុយពីអ្វីដែលកើតឡើងនៅពេលដែលធ្នឹមប៉ះទង្គិចជាមួយសម្ភារៈនៅសល់: ក្នុងករណីនេះថាមពលភាគច្រើនត្រូវយកវត្ថុធាតុទៅក្នុងចលនាស្របតាមគោលការណ៍នៃការអភិរក្សសន្ទុះ។

ម៉ាស៊ីនខ្លះដែលមានធ្នឹមបុកត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយចិញ្ចៀនអាពាហ៍ពិពាហ៍ពីរដែលប្រសព្វគ្នាពីរឬច្រើនកន្លែងដែលភាគល្អិតនៃប្រភេទដូចគ្នាបញ្ចោញទិសផ្ទុយគ្នា។ អ្នកបុកទង្គិចជាមួយភាគល្អិតនិងសំណល់អាតូមគឺជារឿងធម្មតា។ អាណាព្យាបាលមានបន្ទុកផ្ទុយគ្នានៃភាគល្អិតភ្ជាប់ទៅវា។ ឧទាហរណ៍ positron ត្រូវបានចោទប្រកាន់ជាវិជ្ជមានហើយអេឡិចត្រុងគឺអវិជ្ជមាន។ នេះមានន័យថាវាលដែលពន្លឿនអេឡិចត្រុងធ្វើឱ្យយីឌីតផ្លាស់ទីក្នុងទិសដូចគ្នា។ ប៉ុន្តែប្រសិនបើចុងក្រោយផ្លាស់ទីក្នុងទិសដៅផ្ទុយវានឹងបង្កើនល្បឿន។ ស្រដៀងគ្នាដែរអេឡិចត្រុងដែលរើតាមវាលមេដែកនឹងបត់ទៅខាងឆ្វេងហើយ positron ទៅខាងស្តាំ។ ប៉ុន្តែប្រសិនបើ positron ផ្លាស់ទីទៅមុខផ្លូវរបស់វានឹងបត់ទៅខាងស្ដាំប៉ុន្តែនៅតាមខ្សែកោងដូចអេឡិចត្រុង។ រួមគ្នានេះមានន័យថាភាគល្អិតទាំងនេះអាចផ្លាស់ទីតាមរន្ធ synchrotron ដោយសារតែមេដែកដូចគ្នានិងត្រូវបានពន្លឿនដោយវាលអគ្គីសនីដូចគ្នានៅក្នុងទិសផ្ទុយ។ តាមគោលការណ៍នេះអ្នកបុកទង្គិចដ៏មានឥទ្ធិពលជាច្រើនត្រូវបានបង្កើតឡើងនៅលើធ្នាប់ដែលបុកដោយសារតែមានតែរង្វង់បង្កើនល្បឿនប៉ុណ្ណោះដែលត្រូវបានទាមទារ។

ធ្នឹមនៅក្នុង synchrotron មិនផ្លាស់ទីបន្តទេប៉ុន្តែត្រូវបានរួមបញ្ចូលគ្នាទៅជា "កំណកឈាម" ។ ពួកវាអាចមានអង្កត់ផ្ចិតជាច្រើនសង់ទីម៉ែត្រនិងមានអង្កត់ផ្ចិតមួយភាគដប់និងមានភាគល្អិតប្រហែល 10 ¹² ។ នេះគឺជាដង់ស៊ីតេតូចមួយពីព្រោះនៅក្នុងសារធាតុនៃវិមាត្រស្រដៀងគ្នាមានប្រហែល 10 ²³ អាតូម។ ដូច្នេះនៅពេលដែលធ្នឹមឆ្លងកាត់ជាមួយនឹងធ្នឹមធរណីមាត្រមានតែប្រូបាប៊ីលីតេបន្តិចបន្តួចប៉ុណ្ណោះដែលភាគល្អិតនឹងមានទំនាក់ទំនងគ្នាទៅវិញទៅមក។ នៅក្នុងការអនុវត្តជាក់ស្តែងដុំកំណកនេះបន្តធ្វើចលនានៅតាមចិញ្ចើមផ្លូវនិងជួបគ្នាម្តងទៀត។ ការខ្វះចន្លោះនៅក្នុងឧបករណ៍បង្កើនល្បឿនភាគល្អិត (10 - ¹¹ មិល្លីម៉ែត្រ Hg) គឺចាំបាច់ដើម្បីអនុញ្ញាតឱ្យភាគល្អិតចរាចរអស់ជាច្រើនម៉ោងដោយមិនចាំបាច់ប៉ះទង្គិចជាមួយម៉ូលេគុលខ្យល់។ ដូច្នេះចិញ្ចៀនត្រូវបានគេហៅផងដែរថាចិញ្ចៀនអាពាហ៍ពិពាហ៍តៗគ្នាព្រោះធ្នឹមត្រូវបានរក្សាទុកពិតប្រាកដនៅក្នុងពួកគេជាច្រើនម៉ោង។

ទម្រង់ចុះបញ្ជី

ឧបករណ៍បង្កើនល្បឿននៃភាគល្អិតដែលបានចោទប្រកាន់ភាគច្រើនអាចចុះឈ្មោះព្រឹត្តិការណ៍មួយនៅត្រង់ភាគល្អិតនៅក្នុងគោលដៅឬក្នុងកញ្ចប់ផ្សេងទៀតដែលផ្លាស់ទីក្នុងទិសដៅផ្ទុយ។ នៅក្នុងបំពង់រូបភាពទូរទស្សន៍អេឡិចត្រុងពីកាំភ្លើងត្រូវបានវាយប្រហារនៅក្នុងផូស្វ័រនៅលើផ្ទៃខាងក្នុងនៃអេក្រង់ហើយបញ្ចេញពន្លឺដែលបង្កើតឡើងវិញនូវរូបភាពដែលបានចម្លង។ នៅក្នុងការបង្កើនល្បឿនឧបករណ៍រាវរកឯកទេសទាំងនេះប្រតិកម្មទៅនឹងភាគល្អិតនៅរាយប៉ាយប៉ុន្តែពួកគេត្រូវបានបង្កើតឡើងជាធម្មតាដើម្បីបង្កើតសញ្ញាអគ្គិសនីដែលអាចត្រូវបានបម្លែងទៅជាទិន្នន័យកុំព្យូទ័រនិងវិភាគដោយប្រើកម្មវិធីកុំព្យូទ័រ។ ធាតុដែលសាកបានតែបង្កើតសញ្ញាអេឡិចត្រូនិចឆ្លងកាត់សម្ភារៈឧទាហរណ៍ដោយអាតូមដែលរំជើបរំជួលឬអ៊ីយ៉ូដហើយអាចត្រូវបានរកឃើញដោយផ្ទាល់។ ភាគអព្យាក្រឹតដូចជានឺត្រុងឬផូនថនអាចត្រូវបានរកឃើញដោយប្រយោលតាមរយៈឥរិយាបថនៃភាគល្អិតដែលត្រូវបានជំរុញដោយពួកគេ។

មានឧបករណ៍រាវរកឯកទេសជាច្រើន។ មួយចំនួននៃពួកគេដូចជា Geiger count គ្រាន់តែរាប់ភាគល្អិតខណៈពេលដែលអ្នកផ្សេងទៀតត្រូវបានគេប្រើឧទាហរណ៍ដើម្បីកត់ត្រាបទវាស់ល្បឿនឬបរិមាណនៃថាមពល។ ឧបករណ៍ម៉ាស់និងបច្ចេកវិទ្យាទំនើប ៗ រាប់បញ្ចូលទាំងឧបករណ៍ភ្ជាប់ថ្មតូចៗទៅនឹងម៉ាស៊ីនថតដែលមានជាតិហ្គាសធំដែលមានខ្សែដែលអាចរកឃើញស្នាមឆ្អឹងដែលបង្កើតឡើងដោយភាគល្អិតដែលបានគិតថ្លៃ។

ប្រវត្តិ

ឧបករណ៍បង្កើនល្បឿនភាគល្អិតចោទប្រកាន់ពីបទបានបង្កើតជាចម្បងសម្រាប់ការសិក្សាពីលក្ខណៈសម្បត្តិនៃអាតូមនិងភាគល្អិតបឋម។ ចាប់តាំងពីការបើកវិទូជនជាតិអង់គ្លេស លោក Ernest រ៉ូធើហ្វឺត នៅឆ្នាំ 1919, ប្រតិកម្មនៃស្នូលអាសូតនិងភាគល្អិតអាល់ហ្វាមួយ, ការស្រាវជ្រាវទាំងអស់នៅក្នុងវិស័យរូបវិទ្យានុយក្លេអ៊ែរទៅនឹងឆ្នាំ 1932 នេះត្រូវបានធ្វើឡើងដោយមានស្នូលអេលីយ៉ូមដែលចេញផ្សាយដោយការពុកផុយនៃធាតុវិទ្យុសកម្មធម្មជាតិ។ អាល់ហ្វាភាគល្អិតធម្មជាតិមានថាមពលស៊ីនេទិចនៃ 8 MeV ទេប៉ុន្តែរូធើហ្វដជឿថាពួកគេត្រូវតែសិប្បនិម្មិតបានកើនឡើងខ្ពស់ជាងតម្លៃសូម្បីតែការបំបែកនៃការត្រួតពិនិត្យសម្រាប់ការធ្ងន់ស្នូល។ នៅពេលនោះវាហាក់ដូចជាមានការលំបាក។ ទោះជាយ៉ាងណា, ការគណនាដែលបានធ្វើឡើងក្នុងឆ្នាំ 1928 ដោយ Georgiem Gamovym (នៅសាកលវិទ្យាល័យ Gottingen មបរទសអាឡឺម៉ង់) បានបង្ហាញថាអ៊ីយ៉ុងដែលអាចត្រូវបានប្រើនៅថាមពលទាបហើយនេះបានជួយជំរុញការប៉ុនប៉ងដើម្បីសាងសង់កន្លែងដែលផ្តល់នូវធ្នឹមគ្រប់គ្រាន់សម្រាប់ស្រាវជ្រាវនុយក្លេអ៊ែរមួយ។

ព្រឹត្តិការណ៍ផ្សេងទៀតនៃរយៈពេលនេះបានបង្ហាញនូវគោលការណ៍នេះដែលឧបករណ៍បង្កើនល្បឿនភាគល្អិតបានចោទប្រកាន់ត្រូវបានកសាងឡើងនៅថ្ងៃនេះ។ នេះជាការពិសោធន៍ទទួលបានជោគជ័យជាលើកដំបូងជាមួយអ៊ីយ៉ុងបានកើនឡើងសិប្បនិម្មិតត្រូវបានប្រារព្ធឡើង Cockroft និង Walton បាននៅឆ្នាំ 1932 នៅសាកលវិទ្យាល័យ Cambridge ។ ដោយប្រើមេគុណវ៉ុលមួយប្រូតុងគឺត្រូវបានកើនឡើងដល់ 710 កែវ, និងបានបង្ហាញថាក្រោយមកទៀតប្រតិកម្មជាមួយលីចូមដើម្បីបង្កើតភាគល្អិតអាល់ហ្វាពីរ។ ដោយឆ្នាំ 1931 នៅសាកលវិទ្យាល័យ Princeton University ក្នុងរដ្ឋ New Jersey លោករ៉ូវ៉ាន់ដឺ Graaff ខ្សែក្រវ៉ាត់អគ្គីសនីបានសង់ម៉ាស៊ីនភ្លើងសក្តានុពលខ្ពស់ជាលើកដំបូង។ មេគុណវ៉ុលម៉ាស៊ីន Cockcroft-Walton បាននិងម៉ាស៊ីនភ្លើងវ៉ាន់ដឺ Graaff នៅតែត្រូវបានប្រើជាប្រភពថាមពលសម្រាប់ការបង្កើនល្បឿន។

គោលការណ៍នៃការបង្កើនល្បឿន resonant លីនេអ៊ែរត្រូវបានបង្ហាញនៅ 1928. Rolf Widerøeសាកលវិទ្យាល័យ Rhine-Westphalian បច្ចេកទេសក្នុង Aachen ប្រទេសអាល្លឺម៉ង់គាត់បានប្រើតង់ស្យុង AC មួយខ្ពស់ដើម្បីពន្លឿនសូដ្យូមនិងប៉ូតាស្យូមដែលជាអ៊ីយ៉ុងក្នុងការថាមពលនៅក្នុងលើសពីពីរដងដើម្បីប្រាប់ពួកគេ។ នៅឆ្នាំ 1931 នៅសហរដ្ឋអាមេរិកលោក Ernest Lourens និងជំនួយការរបស់គាត់លោក David Sloan នៃសាកលវិទ្យាល័យកាលីហ្វញ៉ាប៊ើឃើលី, ប្រើវាលប្រេកង់ខ្ពស់ដើម្បីពន្លឿនអ៊ីយ៉ុងបារតទៅនឹងថាមពលធំជាង 1.2 MeV ។ ការងារនេះត្រូវបានបំពេញបង្កើនល្បឿននៃភាគល្អិតបានចោទប្រកាន់ធ្ងន់Wideröeទេតែអ៊ីយ៉ុងធ្នឹមគឺមិនមានប្រយោជន៍ក្នុងការស្រាវជ្រាវនុយក្លេអ៊ែរ។

បង្កើនល្បឿនឬ cyclotron អនុភាពមេដែកត្រូវបានបង្កើតជាការកែប្រែនៃការដំឡើងលោក Lawrence Wideröeមួយ។ លោក Lawrence Livingston បានបង្ហាញសិស្សពី cyclotron គោលការណ៍នេះក្នុងឆ្នាំ 1931 ដែលបាន, ធ្វើឱ្យអ៊ីយ៉ុងដែលមានថាមពល 80 Kev មួយ។ នៅឆ្នាំ 1932 លោក Lawrence និងបានប្រកាសបង្កើនល្បឿននៃការ Livingston ប្រូតុងនេះរហូតដល់ជាង 1 MeV ។ ក្រោយមកនៅក្នុងឆ្នាំ 1930, cyclotrons ថាមពលបានកើនឡើងដល់ប្រហែល 25 MeV និងវ៉ាន់ដឺ Graaff - ប្រហែល 4 MeV ។ នៅឆ្នាំ 1940 លោក Donald Kerst, ការដាក់ពាក្យសុំលទ្ធផលនៃការគណនាការប្រុងប្រយ័ត្ននៃគន្លងទៅនឹងរចនាសម្ព័ន្ធមេដែកនេះបានកសាងឡើងនៅសាកលវិទ្យាល័យនៃរដ្ឋ Illinois ដែលជា betatron ដំបូងល្បឿនអេឡិចត្រុដំបូងម៉េញ៉ទិកនេះ។

រូបវិទ្យាសម័យទំនើប: ឧបករណ៍បង្កើនល្បឿនភាគល្អិត

បន្ទាប់ពីសង្គ្រាមលោកលើកទី II មានការរីកចម្រើនយ៉ាងឆាប់រហ័សនៃកំណើនភាគល្អិតវិទ្យាសាស្ដ្រដើម្បីថាមពលខ្ពស់។ វាបានចាប់ផ្តើលោក Edwin McMillan ញ៉ានិងលោក Vladimir Veksler ក្នុងទីក្រុងម៉ូស្គូ។ ក្នុងឆ្នាំ 1945 ពួកគេទាំងពីរដោយឯករាជ្យពីគ្នាបានរៀបរាប់គោលការណ៍នៃស្ថិរភាពដំណាក់កាលនេះ។ គំនិតនេះផ្តល់នូវមធ្យោបាយដើម្បីរក្សាស្ថិរភាពនៃភាគល្អិតគន្លងក្នុងការបង្កើនល្បឿនមានរាងជារង្វង់មួយដែលបានយកចេញការរឹតបន្តឹងលើថាមពលប្រូតុងនិងជួយបង្កើតឧបករណ៍បង្កើនល្បឿនមួយម៉ាញេទិកអនុភាព (Synchrotron) សម្រាប់អេឡិចត្រុងមួយ។ Autophasing ការអនុវត្តគោលការណ៍នៃស្ថិរភាពដំណាក់កាលនេះត្រូវបានបញ្ជាក់បន្ទាប់ពីការសាងសង់ synchrocyclotron តូចមួយនៅឯសាកលវិទ្យាល័យ California និងនៅប្រទេសអង់គ្លេស Synchrotron នេះ។ មិនយូរក្រោយមកបានប្រូតុងដំបូងលីនេអ៊ែរបង្កើនល្បឿន resonant ត្រូវបានបង្កើតឡើង។ គោលការណ៍នេះត្រូវបានប្រើនៅក្នុងការគ្រប់ទាំងធំ Proton Synchrotron បានកសាងឡើងចាប់តាំងពីពេលនោះមក។

នៅឆ្នាំ 1947 លោក William Hansen នៅសាកលវិទ្យាល័យ Stanford នៅរដ្ឋ California បានសាងបង្កើនល្បឿនអេឡិចត្រុលីនេអ៊ែរជាលើកដំបូងនៅរលកធ្វើដំណើរដែលបានប្រើបច្ចេកវិទ្យាមីក្រូដែលត្រូវបានបង្កើតឡើងសម្រាប់ប្រព័ន្ធរ៉ាដាក្នុងអំឡុងពេលសង្រ្គាមលោកលើកទីពីរ។

ការរីកចម្រើនក្នុងការសិក្សានេះត្រូវបានធ្វើឡើងអាចធ្វើទៅបានដោយការបង្កើនថាមពលប្រូតុងដែលនាំឱ្យមានការសាងសង់ឧបករណ៍បង្កើនល្បឿនដែលមិនធ្លាប់មានទំហំធំនោះទេ។ និន្នាការនេះគឺជាការមួយនៃការចំណាយការផលិតខ្ពស់ចិញ្ចៀនមេដែកធំត្រូវបានបញ្ឈប់។ ធំបំផុតមានទំងន់នៅជុំវិញ 40,000 តោន។ វិធីសាស្រ្តសម្រាប់ការបង្កើនថាមពលដោយមិនចាំបាច់មានកំណើនទំហំម៉ាស៊ីននេះត្រូវបានដាក់បញ្ចាំងនៅប្រហែលឆ្នាំ 1952 Godus ស្ដូ, Courant និងបច្ចេកទេសនៃការឆ្លាស់ Snyder ដែលផ្តោត (ពេលខ្លះហៅថាខ្លាំងផ្តោតទៅ) ។ កំពុងធ្វើការលើ Synchrotron គោលការណ៍នេះប្រើម៉ាញេទិច 100 ដងតូចជាងមុន។ ការផ្តោតបែបនេះត្រូវបានប្រើក្នុងសម័យទំនើប Synchrotron ទាំងអស់។

នៅឆ្នាំ 1956 Kerst ដឹងថាប្រសិនបើសំណុំពីរនៃភាគល្អិតត្រូវបានរក្សាទុកនៅលើគន្លងប្រសព្វគ្នា, អ្នកអាចមើលពួកវាចល់។ កម្មវិធីនៃគំនិតនេះបានទាមទារធ្នឹមប្រមូលផ្តុំបង្កើនល្បឿនក្នុងការវដ្ត, ដែលហៅថាការសន្សំ។ បច្ចេកវិទ្យានេះបានសម្រេចជាថាមពលអតិបរមានៃភាគល្អិតអន្តរកម្ម។