الحقونى لاحسن انفجر

[فيزيائي تعبان]

يا اخوتى الكرام انتم كرام وانا استاهل
انا ابحث عن حاجة مهمة فى عالم الفيزياء ولكن مافى احد معبرها وهى



المعجلات الخطية



افيدونا الله يرحم ولديكم

اخوكم التعبان

[ناصر اللحياني]

تفائل بالخير تجده

ولا ترسل رسائل سلبية إلى عقلك الباطن

وستجد الرد بإذن الله

[فيزيائي تعبان]

شكرا اخى المحترم لقد اوجدت بصيص امل كان معدوم

[فيزيائي عربي]

السلام عليكم

هل قصدك التسارع الخطي

إن كان هو فالتسارع الخطي هو الزيادة الثابتة في السرعة

والله أعلم

[جـــــــود]

السلام عليكم ورحمة الله وبركاته

تفضل هنـــا (http://www.hazemsakeek.com/Scientifc_Assay/physics/accelerators.htm)

[نوويه 1]

░▓█▓░

السلام عليكم ورحمة الله وبركاته
إليكم المعجلات الخطيه من كتاب
الفيزياء النووية
د/ محمد الدغمة د/ علي جمعة

░░▓▓██▓▓░░

المعجلات الخطية :

تعتبر المعجلات الخطية أول معجلات بنيت ( باستثناء معجلات الجهد العالي ) وقد تمكن سلون ولورنس
عام 1931 من بناء معجل يسرع أيونات الزئبق إلى 2,9 م.أ.ف وقد توقف تطور هذه الأجهزة نظرا
للنجاحات العملاقة التي حققها السيكلوترون وكذلك نظرا للمشاكل المعقدة المتعلقة بالأجهزة الكهربية
اللازمة واستمر ذلك القصور حتى نهاية الحرب العالمية الثانية .
ونظرا للفرق الكبير بين كتلتي البروتون والإلكترون فإن معجلات البروتونات تختلف جوهريا عن
معجلات الإلكترونات . وسوف نستعرض بمشيئة الله كلا منهما فيما يلي :

1/ معجل البروتونات :

(أنظر إلى الرسم في المرفقات)

[نوويه 1]

يتركب هذا المعجل من إناء مفرغ كبير يحتوي على طول محوره على عدد من الأنابيب المعدنية الأسطوانية
والتي تعرف بأنابيب التدفق Drift Tubes . توصل هذه الأنابيب بمصدر جهد مذبذب راديوي
(Radio-Frequence-Oscillator) بحيث تتصل الأنابيب الفردية بأحد قطبي المذبذب بينما تتصل
الأنابيب الزوجية بالقطب الآخر . تخرج الأيونات الموجبة من مصدر الأيونات نحو الأنبوبة (1)
فإذا افترضنا أنه عندما تغادر هذه الأيونات الأنبوبة (1) فإن جهد الأنبوبة (2) يكون سالبا ,
ومن ثم سوف تتسارع هذه الأيونات عندما تجتاز الفجوة بين هاتين الأنبوبتين .
وعندما تكون الأيونات داخل الأنبوبة (2) فإنها لن تعاني أي تسارع ( وذلك لانعدام المجال داخل الموصل )
وتستمر في الحركة بسرعة منتظمة . فإذا قطعت هذه الأيونات طول الأنبوبة في زمن معين يساوي
الزمن اللازم للمذبذب لتغيير قطبيته بحيث تصبح الأنبوبة في زمن معين يساوي الزمن اللازم للمذبذب
لتغيير قطبيته بحيث تصبح الأنبوبة (3) سالبة الجهد فإن الأيونات عند مغادرتها الأنبوبة (2)
سوف تتسارع نحو الأنبوبة (3) مكتسبة المزيد من الطاقة أثناء اجتيازها الفجوة بين الأنبوبتين (2) , (3) .
لاحظ هنا أنه عندما تزداد طاقة الأيون فإن سرعته تزداد , وحيث أن تردد المذبذب ثابت فإنه لكي يظل زمن
اجتياز كل أنبوبة ثابتا أيضا فإن علينا أن نزيد من طول هذه الأنابيب باستمرار
وبالتالي فإن الأيونات ستجتاز الفجوات فيما بين الأنابيب في الزمن المحدد .
ويمكن استنتاج علاقة تبين اعتماد طول الأنبوبة
على الطاقة حيث نجد أن :

(المعادلات الرياضية تجدها في المرفقات)

[نوويه 1]

.
.
.
تابع المعادلات
.
.
.

[نوويه 1]

تابع ..

لاحظ هنا أنه عند السرعات العالية فيجب تعديل معادلة (4) لتسمح بالتغير النسبي .
وعلى كل حال عندما تقترب سرعة الأيون من سرعة الضوء فإن تأثير التسارع سيعمل على تعويض تزايد
الكتلة ومن ثم تظل سرعة الجسيم ثابتة تقريبا . وهذا يعني أنه لا يمكن تسريع الجسيم
لأكثر من هذه السرعة ومن ثم يظل طول الأنابيب بعد هذه السرعة ثابتا .
يتم تسريع الأيونات إلى حوالي 1 م.أ.ف (باستخدام معجل تقليدي كالفاندي جراف ) قبل دخولها إلى أنابيب
التدفق وذلك لكي تكون أطوال الأنابيب الأولى في الجهاز ليست قصيرة جدا .
لقد تمت زيادة طاقة هذه المعجلات بعد انتهاء الحرب العالمية الثانية وذلك بعد استخدام
مذبذبات ذات تردد راديوي عالي جدا ( تم الحصول عليها نتيجة تطور أجهزة الرادار ) ,
لقد وصل تردد المذبذب إلى 200 ميجاهيرتز . وثم بناء معجلات خطية حديثة تعرف ب Proton Linac
تستخدم مبدأ الفجوات الرنينية Cavity Resonators وللحصول على هذا الرنين
فإننا نحيط أنابيب التدفق بأسطوانة محورية ضخمة ذات جدران موصلة .
ومن ثم تنشأ موجات كهرومغناطيسية موقوفة داخل هذا التجويف الرنيني
وهذا يساعد على الحصول على كفاءة عالية لتولد الجهود العالية بين الأنابيب المتتالية .
يشكل تبئير الشعاع العقبة الرئيسية في المعجلات الخطية .
فإذا اخترقت الأيونات الفجوة بين الأيونات بينما كان المجال الكهربي يتزايد – كما يجب أن يكون الحال –
فإن الجسيمات ستتخذ مسارا كما هو مبين مبين بالشكل

(أنظر للرسم في المرفقات)

[نوويه 1]

تابع ..

وهنا يبدو الشعاع وكأنه قد تفجر نحو الخارج . وهناك طريقتان لتبئير الشعاع :

أ . باستخدام شبكة من الأسلاك عند مدخل كل أنبوبة .
وذلك كما بالشكل

( أنظر للرسم في المرفقات )

.
.
.

[نوويه 1]

تابع ..

وهنا تأخذ خطوط المجال الوضع المبين بالشكل .
ومن ثم ستقوم هذه الخطوط برد الجسيمات نحو محور الأنبوبة .
وهذه تقنية بسيطة ولكن عيبها يتضح في فقد كثير من الجسيمات نتيجة لتشتتها عند اصطدامها بالشبكة .

ب . وضع مغناطيس تبئير رباعي الأقطاب داخل كل أنبوبة تدفق .
وهذه تقنية مكلفة إلا أنها أفضل من سابقتها .

[نوويه 1]

تابع ..

2/ معجل الإلكترونات :

عندما تصل طاقة الإلكترون إلى 2 م.أ.ف. تقترب سرعته كثيرا من سرعة الضوء (حوالي 98% منها ) .
ومن ثم فإن المسافة بين فجوات التسارع تظل ثابتة . وسوف تكون هذه المسافات صغيرة جدا عند استعمال
مذبذب ذو تردد عال جدا مثل حزام – L (بتردد يساوي 1200 ميجاهيرتز) وحزام – S(بتردد يساوي 2855ميجاهيرتز) .
وهذا يجعل طول معجل الإلكترونات أقل من طول معجل البروتونات .
ومن ثم لا بد من استحداث تقنية جديدة لتسريع الإلكترونات يبني مبدأ هذه التقنية على امتطاء الإلكترون
لموجة كهرومغناطيسية منتقلة Traveling Wave داخل فجوات رنينية مثل تلك المستخدمة في
معجلات البروتونات ويمكن تشبيه ذلك برجل ينزلق على الماء إذ يلازم الرجل صدر الموجة المتقدم .
يبين الشكل تصميما لمعجل الإلكترونات الخطي .

(أنظر للرسم في المرفقات)
.
.

[نوويه 1]

تابع ..

حيث يتركب الجهاز من أنبوبة تحتوي على أقراص دائرية تمر من خلالها موجة كهرومغناطيسية .
فإذا أمكن ضبط هذه الموجة بحيث يمكن للجسيمات المتحركة على طول محور الأنبوبة أن تتسارع
على طول الطريق ومن ثم يمكن الاستغناء عن أنابيب التدفق
( التي يتلخص عملها في حجب الجسيمات عن المجال الكهربي عندما يكون طوره غير مناسب للتسارع ) .
ويمكن ضبط سرعة الطور Phase Velocity للموجات المنتقلة بواسطة الفجوات Cavitics الواقعة
بين الأقراص الدائرية ( أنظر الشكل السابق )
بحيث تساوي هذه السرعة سرعة الإلكترونات المتحركة على طول محور الأنبوبة .
لاحظ هنا أنه عندما تزيد طاقة الإلكترون عن 1 م.أ.ف. فإن سرعته تقترب من سرعة الضوء وتستمر كذلك تقريبا مهما ازدادت طاقته .
لقد تم بناء العديد من هذه المعجلات الخطية وفقا للمبدأ السابق .
فهناك واحد في ستانغورد بأمريكا وآخر في روسيا يسرعان الإلكترونات إلى طاقة تساوي 100 م.أ.ف.
ويبلغ طول الأول 79 مترا أما الآخر فطوله 100 مترا وهذه تعمل جميعا في نطاق حزام – S.
كما تم بناء مصادم آخر في ستانفورد تصل الطاقة فيه إلى حوالي 50 ج.أ.ف.
(1ج.أ.ف =1000م.أ.ف.)
كما اعتمدت فكرة تصادم جسيمين رأسيا بحيث تصل الطاقة هنا إلى 100 ج.أ.ف.
حيث استخدم هذا التفاعل لاكتشاف جسيمات ( ْ Z) الأولية .

( أنظر للرسم في المرفقات )
مصادم ستانفورد الخطي
.
.
.

بالتوفيق

[ناصر اللحياني]

الأستاذة / جود
الأستاذة / نوويه 1

بارك الله في جهودكما

وجعلها في موازين حسناتكما



وطلب أتمناه من الأخ / فيزيائي تعبان

أن يغير إسمه إلى فيزيائي مبدع

[أميرة]

جزاكم الله كل خير

لقد أفادنى هذا الموضوع كثيرا أرجو الاستمرار فى هذا الجهد و العطاء
و شكرا

[اوس فيصل]

شكرا جزيلا للفائده العظيمه
وللموقع المتميز
وللاخر ناصر لاهدائه الرائع
واتمنى على الله ان اواضب في تواجدي معكم

[الدراسه ثم الدراسه]

االمرفقات ما تفتح معاي ممكن اعرف طريقه لفتحها ؟؟