1.In the early days of nuclear phys

1.In the early days of nuclear physics investigators were content to work with beams of comparatively low-energy, or slow, particles emitted by radioactive sources. By the late 1920‟s, however, it became apparent that certain important questions could only be answered by experimenting with beams of high-energy, or fast, protons and alpha particles (helium nuclei), generated by some kind of accelerator. Since the particles to be accelerated were charged it was clear that high voltages could be employed to give them high energies; unfortunately power supplies giving direct- current voltages above 100 kilovolts were not available at the time.
2.Three ingenious solutions to this problem soon appeared. At the Cavendish Laboratory of the University of Cambridge, John D. Cockcroft (in association with E. T. S. Walton) invented a voltage-multiplying circuit,3 which he used to become the first to split the atom. Meanwhile Robert J. Van de Graaff of Princeton University worked out a quite different solution: he invented an electrostatic belt generator, which because of its greater voltage capacity rapidly superseded the Cockcroft- Walton power supply for many research purposes.
3.Ernest O. Lawrence of the University of California at Berkeley chose yet a third route: he avoided the difficulty of reaching a high d. c. voltage4 by combining a modest alternating voltage with a magnetic field, thus using the same voltage repeatedly to accelerate particles to high energies. His cyclotron paid for the repeated use of this voltage by having an output beam whose energy is difficult to control; moreover, instead of providing continuous beams devices built on the cyclotron principle give short bursts of particles. Nonetheless, the cyclotron immediately made accessible extremely high energies, and its direct descendants, which include the huge proton and electron synchrotrons, have played a central role in the development of modern nuclear physics.
4.For many applications, however, the special advantages of the lower-energy d. c. machines — greater beam uniformity and variability, lower cost and comparative ease of operation — have remained predominant. This demand has resulted in the development of a succession of improved d. c. accelerators, culminating in the tandem, or charge-changing, machine,5 which is basically an elaboration of Van de Graaff‟s original belt-charging scheme. The latest models of this device have attained energies in excess of 20 million electron volts. As the energies available from such accelerators continue to rise they promise to make important new contributions to the study of nuclear reactions.
5.For the original d. c. generators, reaching potentials above a million volts at first seemed to be an intractable problem. Air at atmospheric pressure can only support voltage gradients so-
90mewhat less than 20 kilovolts per inch, which meant that to reach multimillion-volt potentials these machines had to be of enormous size. The largest of the conventional d. c. generators, built by Van de Graaff in 1936, had spherical terminals 15 feet in diameter and was housed in an airship hangar.6
6.The high voltage attained by this machine was produced by transporting electric charge from the grounded end of a fast-moving belt into the hollow insulated terminal. The charge was sprayed onto the belt from sharply pointed electrodes and was removed by a metal collector screen that brushed lightly against the belt inside the terminal. At any instant the terminal potential of such a machine depends on the amount of charge stored in the insulated sphere, and it reaches and maintains a steady potential when the charging current delivered by the belt just matches the maximum-load current from the terminal. This large air- insulated machine achieved voltages as high as 5.4 million volts for short periods. This voltage, however, was not available directly for the acceleration of particles, and many changes had to be made before a d. c. accelerator was operational, and then its maximum voltage was lower. Much of the difficulty was associated with the fact that in this early model the ions were accelerated in a vacuum; although the acceleration tube was more than 26 feet long, sparking near the terminal and along the tube limited the effective voltage to about 2.7 million volts.
7. Because of the difficulty of obtaining high d. c. voltages there was considerable excitement in 1929 when Bergen Davis and Arthur H. Barnes of Columbia University announced that they had found a method of attaching electrons to fast alpha particles, thereby neutralizing the positive charge of the alpha particles. This opened the possibility of obtaining very high energies by allowing the particles to drift while neutral to a high-voltage terminal, stripping off the electrons in the terminal, accelerating the alpha particles to “ground” voltage, neutralizing them by adding electrons again and so on until the desired energy was reached. Unfortunately the experimental results of this study were misleading, and “charge-changing” as a means of accelerating particles was abandoned for several years. It is interesting that Van de Graaff, the man eventually responsible for developing the tandem accelerator when the technology was ready, was among the first to realize the significance of these experiments. He witnessed a demonstration of the Davis-Barnes device in 1930 at Columbia and at first found it quite convincing. In spite of the need to disregard the erroneous experimental results, Van de Graaff‟s early exposure to charge-changing probably stayed in his mind and made him ready when the practical opportunity came. This, however, is getting ahead of the story.7

Результаты (русский) 1:

1. в первые дни ядерной физики следователи были довольны, чтобы работать с балки сравнительно низкой энергии, или медленно, частиц, испускаемых радиоактивных источников. В конце 1920‟s однако, стало ясно, что некоторые важные вопросы могут ответить только экспериментировать с лучей высоких энергий, или быстро, протонов и альфа-частиц (ядер гелия), порожденных какой-то ускорителя. Так как частицы необходимо ускорить были предъявлены обвинения, что ясно, что высокие напряжения могут быть использованы чтобы дать им высоких энергий; к сожалению, источники питания, давая напряжения тока выше 100 кв были не в то время.2. вскоре появился три оригинальные решения этой проблемы. В Кавендишской лаборатории Кембриджского университета Джон Кокрофт D. (совместно с е. т. S. Уолтон) изобрел умножения напряжения цепи, 3, который он использовал, чтобы стать первым расщепить атом. Тем временем Роберт Джей Ван де Грааф Принстонского университета работал совершенно другое решение: он изобрел электростатического ремня генератора, который из-за ее большей мощности напряжения быстро вытеснили Кокрофт - Уолтон источник питания для многих исследовательских целей.3. Эрнест Лоуренс O. из Калифорнийского университета в Беркли выбрал еще третий путь: он избегал трудность достижения высокой d. c. voltage4, объединяя скромный чередуя напряжение тока с магнитным полем, таким образом, используя же напряжения неоднократно, для ускорения частиц высоких энергий. Его циклотрон заплатил за неоднократное использование этого напряжения, имея выходного пучка, энергия которого трудно контролировать; Кроме того вместо обеспечения непрерывной лучи устройств, построенных на принципе циклотрон дают короткие всплески частиц. Тем не менее циклотрон, сразу же становится доступным чрезвычайно высоких энергий и его прямые потомки, которые включают огромные Протон и электрон synchrotrons, играют центральную роль в развитии современной ядерной физики.4. для многих приложений, однако, особые преимущества машин c. d. нижнего энергия — большее единообразие пучка и изменчивости, снижения затрат и сравнительной простотой — остаются преобладающей. Это требование привело к разработке правопреемства улучшение d. c. ускорителей, кульминацией тандем, или заряд меняется, машина, 5, которая в основном разработку оригинальная схема зарядки пояс ван де Graaff‟s. Последние модели этого устройства достигли энергии свыше 20 миллионов электрон-вольта. Как от такие ускорители энергии продолжают расти они обещают сделать важный новый вклад в изучение ядерных реакций.5. для оригинальной d. c. генераторов достигнув потенциалов выше миллиона вольт на сначала представляется неразрешимой проблемой. Воздуха при атмосферном давлении может поддерживать только градиенты напряжения так-90mewhat меньше чем 20 кв на дюйм, что означает, что для достижения многомиллионный вольт потенциалов этих машин должен был быть огромных размеров. Самый большой из обычных d. c. генераторов, построенный в 1936 году, Ван де Грааф имел сферических клеммы 15 футов в диаметре и размещалась в hangar.6 дирижабль6. высокого напряжения, достигнута на этой машине был продюсирован транспортировки Электрический заряд от заземленной конца пояса стремительные в полые изолированные терминал. Заряд распыляется на пояс от резко остроконечное электродов и был снят металлический коллектор экран, который слегка щеткой против пояса внутри терминала. В любой момент терминал потенциал такой машины зависит количество заряда, хранимого в изолированные области, и он достигает и утверждает, что устойчивый потенциал, когда ток зарядки пояс, просто соответствует максимальной нагрузки ток от терминала. Этот большой воздуха - изоляцией машины достичь напряжение достигает 5,4 миллиона вольт для коротких периодов. Это напряжение, однако, не был доступен для ускорения частиц непосредственно, и многие изменения пришлось быть сделаны до того, как ускоритель c. d. оперативной, а затем его максимальное напряжение ниже. Большая часть трудностей был связан с тем фактом, что в этой ранней модели ионы были ускорены в вакууме; Хотя ускорение трубки более чем 26 футов длиной, искрообразования возле терминала и вдоль трубки ограничивает эффективное напряжение около 2,7 миллиона вольт.7. из-за трудностей с получением высокой d. c. напряжения был ажиотаж в 1929 году, когда Берген Davis, Arthur H. Барнс Колумбийского университета и объявил, что они нашли способ присоединения электронов к быстрой альфа-частицы, тем самым нейтрализуя положительный заряд альфа-частиц. Это открыло возможность получения очень высоких энергий, позволяя частицы дрейф в то время как нейтральных к терминалу высокого напряжения, очинка электроны в терминале, ускорения альфа-частиц до напряжения «земля», нейтрализуя их, добавляя электронов снова и так далее, пока не будет достигнуто желаемого энергии. К сожалению экспериментальные результаты этого исследования были в заблуждение и «заряд изменение» как средства ускорения частиц был заброшен на протяжении нескольких лет. Интересно, что ван де Грааф, человек в конечном итоге ответственность за разработку ускорителя-тандема, когда технология была готова, был одним из первых осознать значимость этих экспериментов. Он был свидетелем демонстрации устройства Davis-Барнс в 1930 году в Колумбийском университете и на впервые нашел его довольно убедительно. Несмотря на необходимость игнорировать ошибочные результаты экспериментов ван де Graaff‟s раннего воздействия изменения заряда, вероятно, остался в своем уме и сделал его готова, когда пришел практическую возможность. Это, однако, становится впереди story.7

Результаты (русский) 2:

1.In первые дни ядерной физики следователей были довольны, чтобы работать с пучками сравнительно низкой энергии, или медленных, частиц, испускаемых радиоактивными источниками. К концу 1920 года "с, однако, стало очевидно, что некоторые важные вопросы можно будет ответить только экспериментировать с пучками высокой энергии, или быстро, протонов и альфа-частиц (ядер гелия), порожденных какой-то ускорителя. Поскольку частицы ускоряться были обвинены было ясно, что высокие напряжения могут быть использованы, чтобы дать им высоких энергий; К сожалению, источники питания, дающие direct- текущие напряжения выше 100 киловольт не были доступны в то время.
Вскоре появились 2.Three гениальные решения этой проблемы. В Кавендишской лаборатории Кембриджского университета, Джона Д. Кокрофт (в связи с ETS Уолтон) изобрел напряжения умножением цепь 3, в которой он использовал, чтобы стать первым, чтобы разделить атом. Между тем Роберт Дж Ван де Граафа из Принстонского университета разработали довольно другое решение: он изобрел электростатический генератор ремень, который из-за своей большей мощности напряжения быстро вытеснили питания Cockcroft- Уолтон для многих научно-исследовательских целей.
3.Ernest О. Лоуренс из Университета Калифорнии в Беркли решили еще третий путь: он избегал трудность достижения высокого постоянного voltage4 путем объединения скромный переменное напряжение с магнитным полем, при этом используя то же самое напряжение несколько раз, чтобы ускорить частицы до высоких энергий. Его циклотронного заплатил за многократного использования этого напряжения от имеющий выходной луч, энергия которого трудно контролировать; Кроме того, вместо обеспечения непрерывного балки устройства, построенные по принципу циклотронного дать короткими очередями частиц. Тем не менее, циклотрон сразу же доступными чрезвычайно высоких энергий, и его прямые потомки, которые включают в себя огромные протона и электрона синхротроны, сыграли центральную роль в развитии современной ядерной физики.
4.For много приложений, однако, специальные преимущества в постоянного тока машины с более низкой энергией - большей однородности пучка и изменчивость, низкой стоимости и сравнительной простота в использовании - остались преобладающим. Это требование привело к разработке улучшенных подряд ускорителей постоянного, кульминацией в тандеме, или заряда меняется, машины, 5 который является в основном разработка Ван де Граафа "ы оригинальной схеме ремня зарядки. Последние модели данного устройства достигается энергии более 20 млн электрон-вольт. Как энергии, доступных из таких ускорителей продолжают расти они обещают сделать новые важные вклад в изучение ядерных реакций.
5. Для оригинальных генераторы постоянного тока, достигая потенциалов выше миллиона вольт поначалу казалось, неразрешимой проблемой. Воздух при атмосферном давлении может поддерживать только градиенты напряжения соци-
90mewhat менее 20 киловольт на дюйм, что означает, что для достижения многомиллионные вольт потенциалов эти машины должны были быть огромного размера. Самый большой из обычных генераторов постоянного тока, построенных Ван де Граафа в 1936 году, была сферические терминалы 15 футов в диаметре и была размещена в дирижабль hangar.6
высокого напряжения 6.The достиг этой машиной было произведено транспортировки электрического заряда от заземленной конец быстро движущейся ленте в полый изолированный терминал. Заряд был распылен на ленту из остроконечных электродов и удаляли металлический экран коллектора, что щеткой слегка против пояса внутри терминала. В любой момент терминал потенциал такой машины зависит от количества накопленного заряда в изолированном области, и оно достигает и поддерживает постоянный потенциал, когда зарядный ток доставлены ленты просто соответствует ток нагрузки максимального из терминала. Это большой воздухо- изоляцией машина достигается напряжение, как высокие, как 5,4 миллионов вольт в течение коротких периодов. Это напряжение, однако, не была доступна непосредственно для ускорения частиц, и многие изменения были быть произведена до ускоритель постоянного функционировала, а затем его максимальное напряжение было ниже. Большая часть трудностей был связан с тем, что в этой ранней модели ионы были ускорены в вакууме; хотя ускорение трубка была длиной более 26 футов, что вызвало возле терминала и вдоль трубки ограничивается эффективной напряжение около 2,7 миллионов вольт.
7. Из-за трудности получения высокой постоянного тока напряжением было значительное волнение в 1929 году, когда Берген Дэвис и Артур Х. Барнс из Колумбийского университета заявили, что они нашли способ присоединения электроны быстро альфа-частиц, тем самым нейтрализуя положительный заряд альфа-частиц , Это открыло возможность получения очень высоких энергий, позволяя частицы дрейфовать в то время как нейтральный к терминалу высокого напряжения, зачистки от электронов в терминале, ускорение альфа-частицы на напряжение "земля", нейтрализуя их, добавляя электроны снова и так на, пока не будет достигнуто желаемое энергии. К сожалению, экспериментальные результаты этого исследования были ввести в заблуждение, и "заряд-изменение", как средством ускорения частиц был заброшен в течение нескольких лет. Интересно, что Ван-де-Граафа, человек в конечном итоге отвечает за разработку тандемного ускорителя, когда технология была готова, был одним из первых, чтобы понять значение этих экспериментов. Он был свидетелем демонстрации устройства Дэвис-Barnes в 1930 году в Колумбии и на первый нашел его весьма убедительно. Несмотря на необходимость игнорировать ошибочные результаты экспериментов, Ван де Граафа "S раннее знакомство с зарядовой изменение, вероятно, остался в его уме, и сделал его готовым, когда практическая возможность появилась. Это, однако, становится впереди story.7

Результаты (русский) 3:

1. в начале дня ядерной физики следователям содержание работы с пучками сравнительно низкого энергопотребления, или медленно, частиц от радиоактивных источников.в конце 1920 ‟ S, однако, стало ясно, что некоторые важные вопросы может дать только экспериментировать с пучками высокоэнергетических или быстро, протоны и альфа - частиц (гелий ядра),в результате какой - то педаль газа.поскольку частицы следует ускорить были предъявлены обвинения, было ясно, что высоким напряжением, могут быть использованы для них большой энергии; к сожалению, поставки электроэнергии на предоставление прямой - текущего напряжения выше 100 кв, отсутствовали на время.
2.three оригинальные решения этой проблемы уже появились.в лаборатории кавендиша из кембриджского университета джон д. кокрофт (совместно с. т. с. уолтон) изобрел напряжение растет Circuit, 3, которые он использовал, чтобы стать первым расщепить атом.тем временем грааф, роберт ван де из принстонского университета разработали разные решения: он придумал электростатические ремня генератора,, который из - за своего большего напряжения возможности быстро заменяет кокрофт - уолтон питания для многих научных целей.
3.ernest. лоуренс из калифорнийского университета в беркли решили еще один, третий маршрут: ему удалось избежать трудностей в достижении высоких D. C. voltage4 путем объединения скромные переменного напряжения с магнитным полем,таким образом, используя тот же напряжение неоднократно ускорить частицы высоких энергий.его циклотрон заплатил за неоднократное использование этого напряжения, имея выход света, энергия которых трудно контроля; кроме того, вместо обеспечения непрерывного света устройства построено на циклотрон принцип дает короткие всплески частиц.тем не менее,