Természet Világa, 2004 (135. évfolyam, 1-12. szám)
2004-11-01 / 11. szám
ezért a könnyebben megvalósítható Van de Graaff-féle szalaggenerátorral állították elő a gyorsítófeszültséget. Több ilyen generátor készült (1. ábra), amelyeken szalaganyagokat próbáltak ki; a szalagok mechanikai futását és a töltésszállítás, töltés rávitel-leszedés körülményeit s a nagy feszültséget befolyásoló tényezőket vizsgálták [1]. Harmadik készüléküket már gyorsítónak tervezték. Ezért a feszültségforrás kiegészült gyorsítócsővel, ionforrással és vákuumrendszerrel. Mint a 2. ábrán látható, a nagyfeszültségű elektródot három tartóoszlop tartotta, ezek a porcelán támszigetelők fogták körül a gyorsítócsövet és a szalagot. Mivel feszültségforrás esetében a korábbi készülékek tapasztalatai már rendelkezésre álltak, főként az ionforrással, a vákuumrendszerrel és a gyorsítócsővel kellett foglalkozni. A leírások szerint a megfelelő vákuumtechnika megteremtése komoly gondot okozott, s a különböző tömítetlenségek felkutatása és megszüntetése is igen időigényesnek bizonyult csakúgy, mint az ionforrás kikísérletezése. A Thonemann-féle nagyfrekvenciás ionforrás egyik változatát alkalmazták, amelyben a kisülést induktív módon, közvetlenül az oszcillátor rezgőköri tekercsével gerjesztik [5]. A forrás beállítása, kezelése gyakori beavatkozást igényelt, ezért célszerűen - a szokásostól eltérően - a gyorsító földpotenciálú oldalán helyezték el. Ennek következménye azonban az volt, hogy a protonokkal bombázandó céltárgy a gyorsító nagyfeszültségű oldalára, a szigetelőlábakon álló elektródba került a magreakciót detektáló műszerrel, sőt a jelenséget megfigyelő és a detektort kezelő személlyel együtt. Az utóbbi - nem veszélytelen - feladatot maga Simonyi professzor vállalta. Az első gyorsítási kísérletek után a készüléket - a tapasztalatok alapján - alkalmassá kellett tenni a pontos magfizikai mérésekre. Úgy gondolták, hogy ehhez „elsősorban a gyorsítás irányát kell megváltoztatni, ki kell egészíteni a berendezést egy feszültségstabilizálóval, és fokozni kell a feszültségmérés pontosságát. Nem utolsósorban ki kell dolgozni komoly sugárvédelmet is” [2]. Ugyanakkor Simonyi Károlyban és munkatársaiban kezdettől fogva megvolt az igény, hogy a részecskék energiáját nagyobbra növeljék, mint a gyorsítójukkal elérhető 700-750 keV. Mivel a szabadtéri generátorok a levegő viszonylag gyenge szigetelőképessége miatt nem alkalmasak sokkal nagyobb feszültségek előállítására, világszerte egyre több helyen kezdték meg a tankgenerátorok építését, amelyeknél a szigetelést a tankba zárt nagynyomású szigetelőgáz biztosítja, és a gyorsító szerkezete - ionforrással, gyorsítócsővel együtt - a tank belsejében helyezkedik el. Mindmáig sok ilyen elrendezésű direkt gyorsító működik, olyan is, melynél a feszültséget nem töltőszalag segítségével állítják elő. Sopronban ugyancsak megépült egy tankba szerelt szalaggenerátor, feszültségforrásként ki is próbálták (3. ábra). A berendezéssel 8 bar túlnyomásnál 1,2 MW-ot tudtak előállítani. Az 1. ábrán érzékelhető a méretkülönbség a szabadtéri berendezésekhez képest. A tankgenerátorral is voltak további terveik: nagy energiájú röntgensugárzás előállítása céljából gyorsítócsövet és elektronforrást kívántak beépíteni, de a feszültséget is tovább akarták növelni [3]. 1952-től a KFKI-ban lényegesen jobb lehetőségek nyíltak, mint Sopronban. Ezért meg is változtak a korábbi soproni célkitűzések. Míg ott csupán a meglevő két készülék továbbfejlesztésén gondolkodtak - hogy azok minél megbízhatóbb, a kutatásban jól használható készülékekké váljanak, addig Csillebércen szélesebb és nagyobb távlatokban tervezhettek. „Nagyobb készülékek építésével meg kell teremteni az alapot a szélesebb fronton való kutatásra” - írta Simonyi Károly egyik feljegyzésében [6]. Ennek szellemében indult meg 1952-ben párhuzamosan a csillebérci első kaszkádgenerátor építése, a soproni gyorsító átépítése és a 4 MW-os tankgenerátor tervezése, majd gyártása. Simonyi Károly irányításával az atomfizikai osztályon először egy teljesen új készülék épült könnyű ionok gyorsítására: kaszkádkapcsolású feszültségforrás a mellé épített gyorsítórésszel, gyorsítócsővel, rádiófrekvenciás ionforrással, földpotenciálon levő targetszerelvényekkel, 1. ábra. A soproni Van de Graaff-generátorok csoportja 2. ábra. Az első hazai gyorsítóberendezés Sopronban 3. ábra. A soproni tankgenerátor Természettudományi Közlöny 135. évf. 11. füzet 483 MÉRFÖLDKŐ