同步回旋加速器
正文
又稱調頻回旋加速器或穩相加速器，它是為克服經典回旋加速器的極限能量的限制而發展起來的迴旋式加速器。同步回旋加速器採用調頻技術,在加速過程中,使加速電場的頻率跟隨粒子的迴旋頻率同步下降，以此保持諧振加速條件。它在結構上同經典回旋加速器非常相似。主要區別是它在 D形電極共振迴路中使用可變電容器,以實現頻率的調變。頻率調變的幅度一般在2:1左右，調製的重複頻率約60～100Hz。在調變加速場的頻率時，實際上只有某種所謂“同步”粒子準確滿足諧振加速條件，其他粒子則不能嚴格滿足。但是加速器中存在著一種稱為“自動穩相”的機制。它是由Β.И.韋克斯勒和E.M.麥克米倫各自在1944～1945年提出的，稱為自動穩相原理。它保證同步粒子周圍有一群粒子穩定地得到加速。當非同步粒子的相位 嗞因某種原因小於同步粒子的相位嗞s（設能量W 等於同步粒子的能量Ws）時，它將獲得較大的加速，從而周期變長,在以後的加速中嗞不斷增大,直到嗞＞嗞s；而嗞一旦大於嗞s，粒子在加速中獲得的能量就比同步粒子小，於是周期開始減小。嗞繼續增長到某最大值（此時W＝Ws）後，開始變小。如此往復，使非同步粒子的相位嗞 保持在嗞s的附近作穩定的相振盪。只要非同步粒子的能量以及進入電場時的相位都與同步粒子足夠靠近。它們可以一直保持在同步粒子的周圍作穩定的相振盪，並獲得與同步粒子相同的平均能量增益。附圖定性地表示了這種加速過程中非同步粒子的能量(W)和相位(嗞)圍繞同步粒子變化的情況。其他遠離同步的粒子，不能被加速器所“俘獲”，在調變頻率的一個周期內，只提供一個束流脈衝。
同步回旋加速器