零梯度同步加速器

在有直線節的同步加速器里，每段磁鐵節的邊緣都有散磁場分布著，如果磁鐵邊緣和平衡軌道垂直，則散磁場只引起粒子封閉軌道(包括平衡軌道)的畸變，並不影響粒子受到的聚焦作用(一級近似)。

假如磁鐵邊緣不和平衡軌道垂直，粒子進入或走出磁鐵邊緣時，就會受到一項聚焦(或散焦)作用，這種作用叫做邊緣聚焦作用，偏轉磁鐵相當於一段磁鐵節，有不少偏轉磁鐵都利用這項聚焦作用。近來有的同步加速器選用n=0，靠邊緣聚焦作用來保證粒子橫向運動的穩定，這種同步加速器稱作零梯度同步加速器。

基本介紹

• 中文名：零梯度同步加速器
• 外文名：Zero gradient synchrotron
• 學科：電子物理

簡介

早期同步加速器的磁體是利用在一個水平(azimuthally)對稱場中簡單的梯度聚焦。它們是由相鄰的許多彎轉磁體構成的，在o<n<1範圍內這些磁體具有均勻的場指數。這些加速器屬於現在的弱聚焦同步加速器，因為粒子的自由振盪波長遠比加速器的圓周要大。

交變梯度同步加速器

交變梯度同步加速器(alternating—gradient synchrotron)是分離作用同步加速器的先驅(separated function synchrotron)。在AGS加速器中，柬流的聚焦和彎轉由聯合作用的磁體環提供。AGS磁體的橫截面如下圖所示。

交變梯度同步加速器

該磁體同時產生強磁場梯度和彎轉磁場，水平和垂直聚焦由於含有梯度的橫向場而增強。圖(a)的磁體給出強徑向聚焦和水平散焦，而圖(b)的磁體所代表的正好相反。

舉例

零梯度同步加速器(ZGS)如下圖所示，是一種弱聚焦加速器的方案，彎轉和聚焦是由具有均勻場幅值(零梯度)的扇形磁體實現的，扇形場邊界與軌道傾斜產生垂直聚焦(邊緣聚焦)和水平聚焦(扇形聚焦)。

零梯度同步加速器

優點

零梯度同步加速器和其他的弱聚焦加速器比較，優點是能達到高彎轉場，而沒有磁極局部飽和。