Циклді индукциялық үдеткіш – бетатрон

Бұл үдеткіш электрондарды үдетуге арналған. Ондағы элек-трон құйынды электр өрісімен үдетіледі де уақытқа байланысты магнит ағыны өзгеріп индукцияланады да, үдетілген электрон орбита арқылы өтеді.

Бетатрон индукциялық үдеткіш, ол жеңіл бөлшектер элек-трондар немесе β-бөлшектерді үдету үшін арналған құрал. Сондықтанда бетатрон деп аталады.

1939 жылдары Д. Керетом (АҚШ) бірінші бетатронды жасап шығарды, ондағы үдетілген электрондар энергиясы 2-3 Мэв. Осындай үдеткіштің теориясын есептеп жасаған (1940 ж.) совет физигі Я. П. Терлецкий болды. Үдеткіш туралы алғаш ұсыныс жасаған (1928 жылы) Р. Видероэ еді, одан кейін үдеткіш жұмыстары туралы қарастырған (1935 жылы) М. Штеенбек жəне совет физигі В. В. Ясниский болды.

Бетатронға берілген айнымалы магнит өрісі құйынды электр өрісін индукциялауға пайдаланылады (7.17-суретке сəйкес). Оның құрылысы: 1 жəне 2 бетатронның электромагнит өзегі (трансфарматордың өзегі сияқты); 3,4,5,6-электромагнит орамы; 7,8 – вакуумдық камера (үдетілген дөңгелек орбита бойымен осы камера ішінде қозғалады);

9 – электрондар орбитасы.

7.17-сурет

~ 287 ~

Үдеткіштің электромагнит орамымен айнымалы тог жүріп,

электромагнит өзегінде жəне үдетілетін электрон жүретін кеңістікте айнымалы магнит өрісі пайда болып, құйынды электр өрісін индукциялайды.

Берілген жағдайда электр өрісінің кернеулік сызығы С-

центрімен концентрленген шеңбер болады. Электр қозғаушы күштің индукция шамасы:

Ф – магнит ағыны, ол электронды үдететін орбитаны қамтиды.

I – электромагнит орамына берілген ток синусоидалы заңдылық бойынша өзгереді.

мұндағы, Im – ток амплитудасы;

2 – тербелістің циклдік жиілігі. Кəдімгі ν- жиілік 50 гц-ке тең.

Саңылаудағы магнит өрісі айнымалы болады. Электромагнит саңылауындағы магнит өрісінің шамасының камераға орналасуы, айнымалы, яғни перифериге кемиді, олай болса үдетілген электрон болып қозғалу үшін саңылаудағы электрон орбитасын

қамтитын магнит өрісі кернеуінің орташа (Н) мəнін аламыз. Онда магнит ағыны:

Зерттеу нəтижесінде электрон қозғалысы орнықты болса, онда мұндай орбитада магнит өрісі мынадай шартты қанағаттандырады:

S – орбитадағы қамтылған аудан.

Бетатронда қозғалған электронға бір мезгілде екі күш əсер етеді, ол Лоренц күші жəне айнымалы магнит өрісі əсерінен индукцияланатын үдетуші өріс күші:

Осы күштер əсерінен электрондар энергиясы артып үдей қозғалады. Бетатрон көмегіменэлектрондар 1-100 Мэв-ге дейінгі энергия интервалында үдетіледі.

Бетатрон үдетілген электрон алуға өте ыңғайлы, қарапайым құрал. Үдетілген электронмен нысананы атқылағанда (электронмен) пайда болатын -сəулесі қатқыл болады.

Сондықтан бетатрон металдарында -сəулесімен сəулелен-

діруге жəне медицинаға пайдалануға, т.б. зерттеулерге қолданылады.