МАГНИТЫ СТАНУТ КОМПАКТНЕЕ
Л. ШИРШОВ. По материалам журнала "Cern Courier".
Новая японская разработка позволит создавать мощные магнитные поля без применения дорогих и громоздких электромагнитов. Это открывает возможность конструировать небольшие ускорители заряженных частиц специального назначения.
Ускорители были изобретены, чтобы пучками заряженных частиц высокой энергии пробиться сквозь энергетические барьеры атомного ядра и исследовать внутриядерный мир. Сегодня в разных странах работают гигантские ускорители, разгоняющие пучки адронов до энергии в десятки гигаэлектронвольт. В них стоят мощные сверхпроводящие электромагниты с управляемым полем. Однако подавляющее большинство современных ускорителей рассчитано на гораздо более скромные энергии, и применяются они для производства радиоизотопов, ионной имплантации и терапии рака. Все они требуют для работы сравнительно небольших полей, которые могут быть созданы постоянными магнитами. Эту пионерскую идею впервые предложил Клаус Халбэч (K. Halbach) из Беркли в конце 70-х годов. Сейчас ее сумели воплотить в металл сотрудники японского Национального института радиологических исследований под руководством Мацайуки Кумада.
Давно известные материалы типа сплава кобальт-самарий позволяли получать постоянное магнитное поле не более 2 тесла. Конструкция, предложенная Халбэчем, использует геометрию, позволившую сконцентрировать поле внутри магнита и довести его до 4,45 тесла при охлаждении до -25°С (при комнатной температуре поле составляет 3,9 тесла). До сих пор такие поля создавались только большими электромагнитами со сверхпроводящей обмоткой.
Постоянные магниты не требуют ни источника питания, ни криогенной системы охлаждения. Это позволяет в несколько раз уменьшить размеры ускорителей медицинского и технологического назначения, а также исследовательских адронных коллайдеров высокой энергии с небольшими пучками.
Читайте в любое время
