За ускорителите на частици

   

    През 1928 г. английските физици Кокръфт и Ърнист Уолтън при работата си в лабораторията на Ръдърфорд създадоха "умножител на напрежение" - устройство за натрупване на електричен потенциал, с което енергията на заредения протон може да достигне почти 400 keV. С ускорените от тази машина протони те успяха да разрушат ядрото на лития и за този си труд получиха Нобелова награда за физика за 1951 г.

   Междувременно американският физик Робърт Джемисън ван де Грааф създаваше нов вид ускоряваща машина. Тя работеше на принципа на разделяне на електроните от протоните и отлагането им в противоположните краища на апарата с помощта на подвижен ремък. По този начин "електростатичният генератор на Ван де Грааф" създаваше много висок електричен потенциал между срещуположните краища. Ван де Грааф го доведе до 8 MV. С електростатичните генератори протоните лесно се ускоряват до скорости, достигащи 24 MeV.

1-    метална сфера с диаметър 4-5 м;

2-   изолационни опори;

3-    кожена лента;

4-   въртящи се колела;

5-    острие;

6-    заземена пластинка;

7-    острие;

8-    източник (няколко кВ)

    Енергията, която може да се развие с тази машина, не е безгранична и се определя от практическите ограничения върху достижимите потенциални разлики.

Линеен ускорител - линак

    През 1931 г. се появи нов метод за ускоряване на частици. Да предположим, че вместо да изстрелвате частици със силен удар, ги ускорите с поредица от слаби тласъци. Ако всеки следващ тласък се извършва в точно определен момент от време, той ще увеличава всеки път скоростта на частицата, също както люлката стига все по-високо и по-високо, ако я тласкаме в "синхрон" с отклоненията й.

    От тази идея се роди "линейният ускорител - линак". Частиците се задвижват по тръба, разделена на сектори. "Тласкащата"сила представлява променливотоково поле, при което още с навлизането си в следващия сектор частиците получават поредния тласък. Тъй като при този процес скоростта им нараства с  придвижването по тръбата, дължината на всеки сектор трябва да е по-голяма от тази на предишния, така че частиците да изминават всеки сектор  за едно и също време, което точно да съвпада с продължителността на тласъците.

    Линейните ускорители се използват най-често за първично ускорение на частици, получени от електронна пушка или от йонен източник. Основно предимство на линак-а е възможността да се получават ултра-малки емитанси и отсъствието на загуби на енергия, които растат пропорционално на четвъртата степен (!) на енергията на частиците.

    Получените енергии обаче не са достатъчни за окъществяване на мечтите на физиците. И тогава ..... идва следващата идея.