Dynamitron - Dynamitron

The Dynamitron je elektrostatický urychlovač částic vynalezl Maršál Cleland v roce 1956 v Washingtonská univerzita a vyrábí společnost IBA Industrial (dříve Radiation Dynamics).[1] [2][3][4][5][6] Je to podobné jako a Cockcroft-Waltonův akcelerátor pomocí řady kondenzátor -dioda žebříková síť k vygenerování vysoké DC napětí na elektrodě, které urychluje částice trubicí evakuovaného paprsku mezi elektrodou a cílem na zemním potenciálu.[6] Avšak místo toho, aby byl napájen na jednom konci jako v CW, je kapacitní žebřík nabíjen paralelně elektrostaticky vysokofrekvenčním oscilačním napětím aplikovaným mezi dvěma dlouhými válcovými elektrodami na obou stranách sloupu žebříku, které indukují napětí v půlkruhu koronové prsteny připojené ke každému konci trubic usměrňovače diod.[2] v kombinaci s induktorem tato struktura tvoří a rezonanční okruh nádrže pro oscilátor poskytující napětí na frekvenci 100 kHz. Střídavé napětí napříč diodovými čerpadly se nabíjí jedním směrem nahoru po sérii diod na vysokonapěťovou elektrodu, jako v obvodu Cockcroft-Walton. Výhodou této konstrukce je, že může produkovat vyšší paprskové proudy než konstrukce Cockcroft-Walton, až stovky miliampérů, a vysoká frekvence snižuje zvlnění akceleračního napětí.[4] Zásobník akcelerátoru je uvnitř nádrže pod tlakem fluorid sírový plyn pro izolaci. Může zrychlovat elektrony nebo kladné ionty a tandem verze byly postaveny.

Dynamitron se vyrábí v několika modelech s výstupními energiemi od 0,5 do 5 MeV a výkonem paprsku od 50 do 200 kW.[2] Jeho hlavní použití je v průmyslových ozařovacích aplikacích; nejběžnější jsou polymery síťování pro výrobu smršťovací bužírky, a smršťovací fólie plastová fólie na balení potravin, sterilizace a vytvrzování plastových pěn a komponentů pneumatik.[4] V provozu je přibližně 200 jednotek, zejména v USA.[7] V univerzitních výzkumných zařízeních byla instalována řada, včetně University of Birmingham ve Velké Británii a Tohoku University v Japonsku[8] Moderní výzkumná aplikace pro Dynamitrony slouží jako zdroj neutronů o vysoké intenzitě. Jsou zvláště vhodné pro produkci neutronů prostřednictvím lithiové (p, n) reakce s potenciálními aplikacemi v zobrazování neutronů, aktivační analýza a Terapie zachycením neutronů boru.

Reference

  1. ^ Cleland, Marshal R., US Patent 2875394A, Násobič napětí, podaná: 29. října 1956, udělena: 24. února 1959
  2. ^ A b C Nunan, Craig S. (26. května 1989). Současné a budoucí aplikace průmyslových akcelerátorů (PDF). Sborník z 9. kulatého stolu průmyslových přidružených společností Fermilab o aplikacích urychlovačů. Fermilab, Batavia, Illinois: Stanford Linear Accelerator Center. p. 64. Citováno 30. července 2020.
  3. ^ McDonald, Kirk T. (19. února 2015). „Dynamitron nebo Rhodotron pro kalibraci pozitronu JUNO“ (PDF). Workshop JUNO Positron Accelerator. Brookhaven National Laboratory. Citováno 30. července 2020.
  4. ^ A b C Cottereau, E. "Stejnosměrné akcelerátory" (PDF). Tandetron. Citováno 30. července 2020. Citovat deník vyžaduje | deník = (Pomoc), str.4
  5. ^ Galloway, R. A .; DeNeuter, S .; Lisanti, T. F .; Cleland, M. R. (2003). Nový IBA Self-Shielded Dynamitron Accelerator pro průmyslové aplikace. CP680, 17. mezinárodní konference o aplikaci urychlovačů ve výzkumu a průmyslu. Americký fyzikální institut. 977–980. ISBN  0-7354-0149-7. Citováno 30. července 2020.
  6. ^ A b Wilson, Edmund; Wilson, Edward J. N .; Wilson, E. J. N. (2001). Úvod do urychlovačů částic. Oxford University Press. p. 193. ISBN  9780198508298.
  7. ^ „Nedávný odchod maršála Clelanda“. Zprávy. Mezinárodní asociace pro ozařování. Květen 2019. Citováno 30. července 2020.
  8. ^ S. Matsuyama, K. Ishii, M. Fujisawa, Y. Kawamura, S. Tsuboi, K. Yamanaka, M. Watanabe, Y. Hashimoto, S. Ohkura, M. Fujikawa, T. Nagaya, K. Komatsu, H. Yamazaki, Y. Kikuchi, Upgrade of 4.5 MV Dynamitron accelerator at Tohoku University for microbeam and nanobeam applications, Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B: Beam Interactions with Materials and Atoms, Volume 267, Issues 12–13, 15. June 2009 , Strany 2060-2064

externí odkazy