 | Тушека эффект |  |
Появление сильноточного внутрипучкового рассеяния в накопителях заряженных частиц высоких энергий
Анимация Описание В ускорителях заряженных частиц происходит рассеяние частиц ускоряемого пучка друг на друге. Внутрипучковое рассеяние может привести к выходу частицы за пределы накопителя. В этом и состоит сущность эффекта Тушека. Характерным для внутрипучкового рассеяния процессом является столкновение частиц, имеющие в системе центра масс поперечные импульсы  , большие по сравнению с продольными. В результате рассеяние происходит скачок энергии, что влечет за собой смещение замкнутых орбит частиц с возбуждением поперечных колебаний импульса. Выход частиц за пределы накопителя происходит при столкновении частиц с достаточно большими Лоренц-факторами g. Условие выхода частицы из накопителя определяется неравенством gq>Dpa при  , где q - передаваемая продольная составляющая импульса в системе центра масс, cDpa - энергетическая апертура накопителя. Апертура определяется, в основном, поперечными размерами накопителя и величиной удерживающего магнитного поля. Следовательно, чем больше gq, тем больше вероятность выхода частицы из рабочего объема, и тем меньше общее число частиц пучка N. Качественно N»Cf(Dpa /gq), где C - константа. Временные характеристики Время инициации (log to от -15 до -15); Время существования (log tc от 15 до 15); Время деградации (log td от -15 до -15); Время оптимального проявления (log tk от -10 до 3). Диаграмма: 
Технические реализации эффекта Техническая реализация эффекта Тушека Эффект Тушека является паразитным и наблюдается непосредственно в сильноточных ускорителях заряженных частиц по уменьшению тока пучка с ростом ускоряющего напряжения. Применение эффекта Наблюдение эффекта Тушека может служить способом контроля параметров пучка в циклических ускорителях частиц высоких энергий. В частности, вследствие спиновой зависимости упругого рассеяния частиц на большие углы выход частиц из пучка зависит от их спинового состояния. Такая зависимость используется в накопителях электронов и позитронов для измерения поляризации пучков. Эффект Тушека имеет место практически во всех циклических ускорителях. Одним из наиболее крупных проектов, который реализован и успешно эксплуатируется в течение 12-ти лет, является электрон-позитронный коллайдер LEP (Large Electron Positron collider). Он расположен в ЦЕРН на границе Франции и Швейцарии. Пучки электронов и позитронов ускоряются по круговой траектории длиной 27 км. На рис. 1, 2 приводятся общая схема расположения ускорителя и одного из детекторов продуктов реакции. Схема коллайдера LEP 
Рис. 1 Схема детектора продуктов реакции Aleph 
Рис. 2 General view of the ALEPH detector. Its sub-detector components are: 1 - Luminosity Calorimetr 2 - Inner Tracking Chamber 3 - Time Projection Chamber 4 - Electromagnetic Calorimetr 5 - Superconducting Coil 6 - Hadron Calorimeter 7 - Muon Chambers. Also shown are LEP superconducting quadrupoles (8). Литература  1. Физическая энциклопедия.- М.: Советская энциклопедия, 1998.- Т.5.- С.187.
2. Физическая энциклопедия.- М.: Советская энциклопедия, 1988.- Т.1.- С.293. |