Вакуумная техника для научных и индустриальных задач

Течеискатель VS PD03

всего за 1 099 000 руб!

Условия акции →

+7 495 259-68-14

Обратный звонок

Современные ускорители элементарных частиц являются весьма сложным и дорогостоящим научно-исследовательским или промышленного назначения комплексом, объединяющим в себе различные устройства, оборудование, приборы. Принцип работы ускорителя, вне зависимости от группы, к которой он принадлежит, линейный или циклический, базируется на взаимодействие заряженных частиц с электрическими и магнитными полями. А там, где речь идет об исследованиях, как правило, не обойтись без создания вакуума и способов его создания с использованием турбомолекулярных, ионных вакуумных насосов, а также сухих спиральных и мембранных форвакуумных насосов.

Высоковакуумные турбомолекулярные насосы Agilent
Турбомолекулярные
насосы
Ионные вакуумные насосы Agilent
Ионные
насосы
Спиральные вакуумные насосы Agilent
Спиральные
насосы
Мембранные вакуумные насосы
Мембранные
насосы

В данной статье мы рассмотрим области применения ускорителей, а так же разберемся, для каких целей в них создают вакуум и нельзя ли обойтись без него...

Области применения ускорителей

Конечно же, из школьного курса физики нам известно, что самое распространённое «занятие» для ускорителя, это применение его в экспериментальной физике элементарных частиц. Ученые осуществляютв ускорителе разгон элементарных частиц до высоких энергий и осуществляют наблюдение за результатами их столкновений друг с другом или с неподвижной мишенью. Изучая результаты таких столкновений и их характеристики можно сделать выводы о свойствах и структуре исходных частиц, подтвердить или опровергнуть теоретические изыскания для дальнейшего построения научной картины мира.

Однако, помимо научных экспериментов, ускорители нашли применение и в более прозаических сферах деятельности. Например, стерилизация медицинского инструментария и перевязочных материалов. Всем известные одноразовые шприцы стерилизуются именно при помощи линейных ускорителей. Преимущества такой технологии очевидны, ведь в данном случае имеется возможность выполнять стерилизацию изделий уже находящихся в герметичной упаковке. Кроме этого малое время обработки, при которой практически не происходит повышения температуры стерилизуемого объекта, как при термических методах стерилизации, обеспечивают высокую производительность процесса.

Широко применяют ускорители и в лечении онкологических заболеваний, облучая пучками элементарных частиц из медицинского ускорителя злокачественные опухоли. А в производстве современных радиоэлектронных устройств обойтись без применения ускорителей никак нельзя, ведь с их помощью осуществляется изготовление полупроводниковых устройств. Стоит упомянуть также и методы дефектоскопии с использованием ускорителей, стерилизацию продуктов питания, очистку сточных вод... В итоге можно с уверенностью сказать, что ускорители используются не только в ЦЕРН, но и на производстве повседневных товаров, которыми мы пользуемся ежедневно.

Вакуум в ускорителе. А нужен ли?

Для ответа на этот вопрос следует немного вспомнить элементарную физику. Ускорители частиц имеют различные формы и размеры. Это могут быть линейные ускорители, циклотроны, синхротроны, коллайдеры и т.д. Степени создаваемого вакуума для работы этих устройств различны. Так, скажем, для небольших линейных и электростатических ускорителях степень вакуума обычно составляет 10−6 — 10−5 мбар, в синхротронах — 10−8 — 10−7 мбар и 10−12 — 10−11 мбар в коллайдерах.

Такие значения обусловлены неприятным, но неизбежным явлением рассеяния пучка частиц в ускорителях в том случае, если на пути пучка частиц будут находиться молекулы газа. Это значительно ухудшает качество работы ускорителя и увеличивает размер пучка частиц вплоть до его потери. Процессы рассеяния пучка в газе, понятие длины свободного пробега количественную оценку степени вакуума мы в данной статье, конечно, изучать не будем. Достаточно будет добавить, что вследствие процессов рассеянияпучка частиц при наличии остаточного газа интенсивность пучка в ускорителе уменьшается. Также процессы рассеяния существенно уменьшают время жизни пучка частиц.

Именно поэтому неотъемлемой частью любого ускорителя элементарных частиц является вакуумная система в комплексе с аппаратурой для измерения давления разрежённого газа. Как уже говорилось выше, диапазоны давлений, создаваемые современными вакуумными насосами, составляют для ускорителей от 10−7 до 10−12 мбар. Создание вакуума методом откачивания остаточного газа за пределы вакуумной системы в таком диапазоне, естественно, неможет быть осуществлено только одним типом насосов. Поэтому в качестве форвакуумных применяют спиральные, а для создания высокого и сверхвысокого вакуума турбомолекулярные и ионные насосы.

Сформировать предложение:


Имя * Введите имя
Фамилия * Введите фамилию
Отчество Введен недействительный тип данных
E-mail * Введите емайл
Телефон * Допустимы только цифры
Организация * Введите название организации
Сообщение Введите сообщение
Введите код с картинки * Введите код с картинки
  Перезагрузить Введен недействительный тип данных