Interested Article - Сильная фокусировка

Механический аналог знакопеременного фокусирующего канала транспортировки (Лаборатория Майера-Лейбница, Мюнхен ). Шарик скатывается по наклонному жёлобу, который в поперечном сечении имеет переменный то вогнутый, то выпуклый профиль. При правильном подборе параметров движение — устойчиво.

Сильная фокусировка (также жёсткая , знакопеременная фокусировка ) — принцип устройства фокусирующих полей в циклических ускорителях заряженных частиц, который характеризуется большими градиентами магнитного поля, большой частотой бетатронных колебаний частицы. Принцип сильной фокусировки основан на том, чтобы отказаться от одновременной фокусировки по двум поперечным координатам ( слабая фокусировка ), но при этом сохранить глобальную устойчивость поперечных колебаний.

Все первые циклические ускорители были слабофокусирующими. Но для таких машин поперечный размер пучка растёт с энергией, а значит растёт размер вакуумной камеры и магнитных элементов. Последний слабофокусирующий ускоритель в физике высоких энергий, протонный синхрофазотрон в Дубне на энергию 10 ГэВ, имел вакуумную камеру, в которой мог на четвереньках пролезть человек, а вес магнита ведущего поля был свыше 30 000 тонн.

В 1952 году Э. Курант , М. Ливингстон и Х. Снайдер опубликовали работу, предлагающую принцип сильной фокусировки, который позволил обойти ограничение слабофокусирующих машин. (В действительности это было повторное открытие, поскольку принцип сильной фокусировки был предложен и запатентован в США и Греции греческим физиком Н. Христофилосом в 1950 году .) В 1960 году в Брукхейвенской национальной лаборатории заработал 33 ГэВ протонный сильнофокусирующий синхротрон AGS ( англ. Alternating Gradient Synchrotron ) с размером вакуумной камеры всего 1 × 2 дюйма (2,5 × 5 см).