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

Next