5.1.2. Требования, предъявляемые ускорителями к вакуумной технике - Ашкинази Л.А.

 В отличие от имитаторов космоса по физике и технике ускорителей и управляемого термоядерного синтеза сущест­вует хорошая популярная литература, и нет необходимости подробно рассказывать об этом. Остановимся лишь на рас­смотрении вакуумных процессов в них.

Требования, предъявляемые ускорителями к вакуумной тех­нике, были для нее совершенно новыми. В некоторых типах ускорителей должен достигаться такой же вакуум, как в луч­ших лабораторных установках и приборах. Например, чем большее время должен существовать пучок частиц в ускорителе, тем выше должен быть вакуум, иначе пучок рассеется из-за столкновений ускоряемых частиц с молекулами остаточных газов.

Тем не менее ускорители существуют и работают, а это означает, что многие проблемы так или иначе решены, и часто достигнутые параметры ускорителя определяются именно ва­куумом. Никаких особенных методов для очистки ускорителей нет. Для этого используют уже знакомые нам методы: прогрев, очистку газовым разрядом (ионной бомбардировкой) и т. п. Но если раньше все это умещалось на столе, то теперь вдоль вакуумной системы можно проводить гонки.

Особенность ускорителей состоит в том, что основная часть газовыделения ускорителя — это «стимулированное газовыде­ление» стенок, вызванное попаданием на стенки либо заряжен­ных частиц, либо электромагнитного излучения, возникающего при движении заряженных частиц по окружности. Стимули­рованное газовыделение затрудняет применение в ускорите­лях криогенной откачки, так как намороженный на стенку газ будет срываться с нее излучением (хотя сама стенка будет оставаться холодной) и попадать обратно в объем. Дело в том, что при поглощении электромагнитного излучения стенка может не только нагреваться (что, конечно, само по себе уже вызывает десорбцию), но и эмиттировать электроны. Магнитное поле ускорителя возвращает их на стенку, и эти электроны вместе с самим излучением вызывают десорбцию.

Впрочем, при наличии частиц, движущихся в ускорителе, вакуум может не только ухудшаться, но и улучшаться. Уско­ренные частицы ионизируют молекулы остаточных газов, а ионы внедряются в стенки ускорителя. Это явление называется «откачка пучком».