СЛОВАРЬ НК

Бетатрон - индукционный ускоритель, в котором энергия электронов увеличивается за счет вихревого электрического поля, создаваемого изменяющимся магнитным потоком, направленным перпендикулярно к плоскости орбиты частиц. 

В бетатроне используется переменное  (меняющееся со временем по закону синуса, обычно с промышленной частотой 50 Гц) магнитное поле,которое выполняет 3 функции: создаёт ускоряющее вихревое электрическое поле, направляет пучок по нужной траектории и обеспечивает слабую фокусировку.

Бетатрон конструктивно представляет собой большой электромагнит, между полюсами которого расположена тороидальная вакуумная камера. Электромагнит создаёт в зазоре между полюсами переменное магнитное поле, которое в плоскости вакуумной камеры создаёт вихревое электрическое поле. В вакуумную камеру с помощью инжектора (электронная пушка) в начале каждого периода нарастания магнитного поля (т.е. с частотой 50 Гц) впрыскиваются электроны, которые увлекаются вихревым электрическим полем в процесс ускорения по круговой орбите. В момент, когда магнитное поле достигает максимального значения (в конце первой четверти каждого периода), процесс ускорения электронов прекращается и сменяется их замедлением.

Электроны, достигшие наибольшей энергии, смещаются с равновесной орбиты и либо выводятся из камеры, либо направляются на специальную мишень внутри камеры, называемую тормозной. Торможение электронов в этой мишени в кулоновском поле ядер и электронов приводит к возникновению электромагнитного тормозного излучения.

Схема ускорителей: а - линейный; б - бетатрон; в - микротрон; 1 - камера; 2 - электромагнит; 3 - генератор; 4 - волновод; 5 - электронная пушка; 6 - мишень; 7- резонатор; 8 - вакуумный насос.

По способу создания магнитного поля бетатроны могут быть:

• с магнитопроводом из пластин трансформаторной стали
• безжелезные, в которых магнитный поток создается системой соленоидов или витков с током без применения ферромагнитных материалов
• полубезжелезные, в которых магнитный поток лишь на отдельных участках проходит по магнитопроводу из ферромагнитного материала

По условиям применения бетатроны подразделяют на транспортабельные (передвижные и переносные) и стационарные.

Транспортабельные бетатроны предназначены для радиографического контроля качества различных промышленных изделий и сварных соединений непосредственно в заводских цехах и на строительных площадках.

Стационарный бетатрон рассчитан на работу в специально оборудованных лабораториях радиационного контроля. Они отличаются от транспортабельных бетатронов повышенными мощностью дозы и энергией тормозного излучения, а также большими массой и габаритными размерами отдельных узлов и блоков ускорителя.

Бетатроны используются для неразрушающего контроля объектов (изделий) больших размеров и толщин. Они находят все более широкое применение в качестве источников излучения для «тяжелых» досмотровых систем (МИДК-9232, Портал-Бета и др.), а также для обследования крупных металлических и строительных конструкций в энергетике, машиностроении и строительстве.