Linear accelerators sa gisugo partikulo. Ingon sa tipik accelerators buhat. Nganong tipik accelerators?

Ang gasolinador sa gisugo partikulo - sa usa ka lalang diin ang usa ka likisan sa kuryente nagsugo atomic o sa atomo sa pagbiyahe sa dul-an sa sa speed. Ang sukaranan sa iyang buhat mao ang gikinahanglan abut sa ilang mga enerhiya pinaagi sa usa ka electric uma ug mag-usab sa trajectory - magnetic.

Unsa ang tipik accelerators?

Kini nga mga mga lalang nga kaylap nga gigamit sa nagkalain-laing natad sa siyensiya ug sa industriya. Sa petsa, sa tibuok kalibotan adunay labaw pa kay sa 30 ka libo. Kay ang mga pisika sa nagsugo tipik accelerators-alagad ingon nga usa ka himan sa nag-unang mga research sa gambalay sa mga atomo, sa kinaiyahan sa nukleyar nga pwersa ug sa nukleyar nga mga kabtangan, nga dili mahitabo sa natural nga paagi. Ang ulahing naglakip sa transuranic ug uban pang mga huyang nga mga elemento.

Uban sa pagtuman tube nahimong posible nga sa pagtino sa piho nga katungdanan. Nagsugo tipik accelerators gigamit usab alang sa produksyon sa radioisotopes, sa industriyal nga radiography, radiotherapy, alang sa sterilization sa biological nga mga materyales, ug sa binase sa radiocarbon sa pagtuki. Ang kinadak-ang mga yunit gigamit sa pagtuon sa sukaranang mga pakig-.

Ang tibuok kinabuhi sa mga nagsugo partikulo sa pagpahulay uban sa pagtahod ngadto sa gasolinador mao mas gamay kay sa mga partikulo paspas sa gikusgon nga duol sa speed sa kahayag. Kini nagpamatuod sa mga medyo gamay nga kantidad sa panahon estasyon. Pananglitan, sa CERN nga makab-ot sa usa ka pagsaka sa tibuok kinabuhi sa mga muon 0,9994c speed 29 nga mga panahon.

Kini nga artikulo motan-aw sa unsay sulod ug nagtrabaho tipik gasolinador, sa iyang development, lain-laing matang ug lain-laing mga bahin.

sa mga baruganan sa acceleration

Bisan unsa nga matang sa nagsugo tipik accelerators kamo mahibalo, ang tanan nga sila adunay komon nga mga elemento. Una, sila kinahanglan gayud nga adunay usa ka tinubdan sa mga electron sa kaso sa usa ka tube sa telebisyon hulagway o mga electron, proton ug ang ilang mga antiparticles sa kaso sa mas dagkong installations. Dugang pa, kinahanglan sila tanan nga electric kaumahan aron sa buylohan mga partikulo ug magnetic kaumahan sa pagpugong sa ilang trajectory. Dugang pa, ang lunang, haw sa nagsugo tipik gasolinador (10 ^-11 mm Hg. V.), M. E. Usa ka minimum nga gidaghanon sa mga nahabilin nga hangin, ang gikinahanglan aron sa pagsiguro sa usa ka taas nga kinabuhi sa panahon sagbayan. Sa katapusan, ang tanan nga mga installations kinahanglan nga adunay registration paagi, ang pag-ihap ug pagsukod sa paspas partikulo.

kaliwatan

Electron ug proton, nga labing sagad nga gigamit sa accelerators, makaplagan sa tanan nga mga nga mga materyal, apan una sila kinahanglan pagpili gikan kanila. Electron kasagaran namugna sa sama nga paagi ingon sa tube hulagway - sa usa ka lalang nga gitawag nga usa ka "gun". Kini mao ang usa ka Cathode (negatibo nga electrode) sa lunang, haw, nga mao ang naandan nga kainit sa usa ka kahimtang diin ang mga electron magsugod sa moabut sa atomo. Negatibo nagsugo partikulo nadani sa anode (positibo electrode) ug nga pinaagi sa outlet. Ang pusil sa iyang kaugalingon mao ang simple nga ingon sa gasolinador tungod kay ang mga electron nga nagalihok sa ilalum sa impluwensya sa usa ka electric kapatagan. Ang boltahe sa taliwala sa mga Cathode ug sa anode, kasagaran sa laing 50-150 kV.

Gawas sa mga electron sa tanan nga mga materyales nga anaa proton, apan lamang sa usa ka sentro proton gilangkuban sa hydrogen atomo. Busa, ang tipik tinubdan alang sa proton accelerators mao ang hydrogen gas. Sa kini nga kaso, ang gas nga ionized ug ang mga proton nahimutang pinaagi sa lungag. Sa dako nga accelerators proton sagad nag-umol sa porma sa negatibo nga mga ion hydrogen. Sila nagrepresentar sa usa ka dugang nga electron gikan sa mga atomo nga mao ang mga produkto sa usa ka diatomic gas ionization. Tungod kay ang negatibo nagsugo ion hydrogen sa inisyal nga hugna sa mga buhat nga mas sayon. Unya moagi sila pinaagi sa usa ka nipis nga foil, nga naghikaw kanila sa mga electron sa atubangan sa mga katapusan nga yugto sa acceleration.

acceleration

Ingon sa tipik accelerators buhat? Ang usa ka hinungdanong bahin sa tanan nga sa kanila mao ang electric uma. Ang simplest panig-ingnan - ang uniporme nagahunong uma sa taliwala sa mga positibo ug negatibo nga electric potensyal, nga susama niana nga anaa sa taliwala sa mga terminal sa electric battery. Kini nga electron uma nga nagdala sa usa ka negatibo nga sugo ang gibutyag sa usa ka gahum nga nagmando sa kini ngadto sa usa ka positibo nga potensyal. Kini accelerates niini, ug kon adunay bisan unsa nga magatindog sa dalan, ang iyang speed ug gahum abut. Electron sa pagbalhin ngadto sa positibo nga potensyal sa wire o sa kahanginan, ug mabangga sa mga atomo mawad-an sa enerhiya, apan kon sila nahimutang sa vacuo, dayon paspas ingon nga sila moduol sa anode.

Tension tali sa pagsugod ug sa katapusan nga posisyon sa mga ninghubit, ningsaysay electron gipalit kanila enerhiya. Sa diha nga ang pagbalhin pinaagi sa usa ka potensyal nga kalainan sa 1 V mao ang katumbas sa 1 electron-volt (eV). Kini mao ang katumbas sa 1.6 × 10 ^-19 joule. Ang kusog sa usa ka nagalupad nga lamok trilyon mga panahon nga mas. Sa kinescope electron nga paspas boltahe nga mas dako pa kay sa 10 kV. Daghang mga accelerators pagkab-ot sa mas taas nga kusog gisukod mega, giga ug maa-electron-volts.

sakop sa henero nga

Ang pipila sa mga unang mga matang sa tipik accelerators, sama sa boltahe multiplier ug ang generator Van de Graaff generator, sa paggamit sa usa ka kanunay nga electric uma nga namugna pinaagi sa mga potensyal sa sa sa sa usa ka milyon volts. Uban sa maong mga hatag-as nga voltages pagtrabaho sayon. Ang mas praktikal nga alternatibo mao ang gibalikbalik nga aksyon sa huyang nga electrical uma nga gihimo ubos nga potensyal. Kini nga baruganan gigamit sa duha ka matang sa modernong accelerators - linear ug cyclic (nag-una cyclotrons ug synchrotrons). Linear tipik accelerators, sa mubo, miagi sila sa makausa pinaagi sa han-ay sa accelerating kaumahan, samtang ang cyclically daghan nga mga higayon sila molihok diha sa usa ka lingin nga dalan pinaagi sa medyo gamay nga electric uma. Sa duha ka mga kaso, sa katapusan nga kusog sa mga partikulo agad sa kinatibuk-uma sa aksyon, mao nga sa daghan nga mga gagmay nga "bumps" ang dugang pa sa tingub aron sa paghatag sa hiniusa nga epekto sa usa ka dako nga.

Ang balik-balik nga gambalay sa usa ka linear gasolinador sa pagmugna electric uma sa usa ka natural nga paagi mao ang paggamit sa AC, dili DC. Ang positibo nagsugo partikulo nga paspas sa negatibo nga potensyal ug pagkuha sa usa ka bag-o nga impetus, kon moagi positibo. Sa praktis, ang boltahe kinahanglan nga nausab kaayo sa madali. Pananglitan, sa usa ka enerhiya sa 1 MeV proton nagalihok sa kaayo nga hatag-as nga speed mao ang speed sa kahayag sa 0,46, nga moagi 1.4 m sa 0.01 ms. Kini nagpasabot nga sa pagbalikbalik nga gambalay sa pipila ka metros ang gitas-, ang electric kaumahan kinahanglan mag-usab sa direksyon sa usa ka frequency sa labing menos 100 MHz. Linear ug cyclic accelerators partikulo kasagaran patlaagon sila sa mga alternating electric uma frequency gikan sa 100 MHz sa 3000, t. E. Sa laing mga radyo balud sa microwaves.

Ang electromagnetic nga halad mao ang usa ka kombinasyon sa oscillating electric ug magnetic kaumahan oscillating sa husto nga mga anggulo sa usag usa. Ang yawe punto mao nga adjust sa gasolinador tinabyog aron nga sa pag-abot sa mga partikulo sa electric uma gitumong sumala sa acceleration vector. Kini mahimo pinaagi sa paggamit sa usa ka nga nagtindog tinabyog - ang kombinasyon sa mga balud sa pagbiyahe sa atbang nga mga direksyon sa usa ka sirado nga luna, ang mga balod sa tingog sa organ sa flauta. Usa ka alternatibo nga larawan alang sa paspas nga pagbalhin sa mga electron kansang velocities pagduol sa speed sa kahayag, usa ka nagapanawng tinabyog.

autophasing

Usa ka importante nga epekto sa pagpatulin sa usa ka alternating electric uma mao ang usa ka "bahin kalig-on". Sa usa ka daku kini'g makaon cycle alternating uma moagi zero gikan sa maximum bili balik ngadto sa zero, kini pagminus, mga pagmobu sa usa ka minimum ug mobangon ngadto sa zero. Busa, kini moagi sa makaduha pinaagi sa bili nga gikinahanglan alang sa acceleration. Kon ang usa ka tipik kansang tulin, kabad pagtaas, moabut kaayo sa sayo, kini dili pagbuhat sa usa ka uma sa igo nga kalig-on, ug ang pagduso mahimong mahuyang. Sa diha nga kini makaabot sa sunod nga dapit, sa pagsulay sa ulahing bahin sa ug mas epekto. Ingon sa usa ka resulta, sa kaugalingon-pagwagtang mahitabo, ang mga partikulo mahimong sa bahin sa matag kapatagan sa accelerating rehiyon. Laing epekto mao ang gihugpong kanila sa panahon sa usa ka clot kay sa usa ka padayon nga sapa.

Ang direksyon sa pinutol nga kahoy

Usa ka importante nga papel sa kon sa unsang paagi ang mga buhat ug tipik gasolinador, pagdula ug magnetic kaumahan, ingon nga sila makahimo sa pag-usab sa direksyon sa ilang kalihukan. Kini nagpasabot nga sila mahimong gamiton alang sa "bending" sa troso nga anaa sa usa ka lingin nga dalan, mao nga sila balik-balik nga miagi sa mao usab nga accelerating seksyon. Sa simplest kaso, sa usa ka nagsugo tipik sa pagbalhin sa usa ka matarung nga anggulo sa sa direksyon sa mga pare-pareho magnetic field, usa ka pwersa sa vector tindog sa duha sa kalihukan niini, ug sa mga uma. Kini maoy hinungdan sa pinutol nga kahoy sa pagbalhin sa usa ka lingin nga dalan tindog sa uma, hangtud nga kini gikan sa iyang uma sa aksyon o sa uban pang mga pwersa sa nagsugod sa paglihok sa ibabaw niini. epekto Kini nga gigamit sa cyclic accelerators sama sa sa usa ka synchrotron ug cyclotron. Sa usa ka cyclotron, sa kanunay nga uma gigama sa usa ka dako nga magnet. Partikulo sa pagdugang sa ilang mga enerhiya makapatandog spirally gawas paspas sa matag rebolusyon. Ang synchrotron clots mobalhin sa palibot sa singsing sa usa ka kanunay nga radyos, ug ang uma nga namugna pinaagi sa mga electromagnets sa palibot sa mga singsing pagsaka ingon sa mga partikulo nga paspas. Ang magnet paghatag og "bending", nagrepresentar sa dipoles sa amihanan ug sa habagatan poste, binawog nga sa usa ka horseshoe porma aron nga ang pinutol nga kahoy nga makalahos therebetween.

Ang ikaduha nga mahinungdanon nga function sa mga electromagnets mao ang focus sa mga sagbayan sa pagkaagi nga sila sa ingon pig-ot nga ug grabe kutob sa mahimo. Ang simplest dagway sa usa ka pagtutok magnet - uban sa upat ka mga poste (duha ka amihanan ug duha ka habagatang) nga nahimutang atbang sa usag usa. Sila magadasmag sa mga partikulo sa center sa usa ka direksyon, apan motugot kanila nga-apod-apod sa mga tindog. Quadrupole magnet focus ang troso horizontally, nga nagtugot kaniya sa pag-adto gikan sa focus vertically. Sa pagbuhat niini, sila kinahanglan gayud nga gamiton sa nagtinagurha. Kay sa usa ka mas tukmang pagtutok gigamit usab nga mas sopistikado magnet uban sa usa ka dako nga gidaghanon sa mga poste (6 ug 8).

Sukad sa kusog sa mga pagsaka partikulo, ang kalig-on sa magnetic field, naggiya kanila pagtaas. Kini nagabantay sa troso nga anaa sa samang trajectory. curd ang gipaila-ila ngadto sa singsing ug Accelerated sa usa ka gitinguha nga enerhiya sa atubangan sa kini mahimong mipahawa ug gigamit sa eksperimento. Pagbakwi makab-ot pinaagi electromagnets nga activate sa pagduso sa mga partikulo gikan sa synchrotron singsing.

pagbunggo

Nagsugo tipik accelerators nga gigamit sa medisina ug sa industriya, nag-una og usa ka sagbayan alang sa usa ka partikular nga katuyoan, pananglitan, irradiation o Ion pagtisok. Kini nagpasabot nga ang mga partikulo nga gigamit sa makausa. Ang sama nga mao ang tinuod nga sa mga accelerators nga gigamit sa nag-unang mga research alang sa daghang mga tuig. Apan ang mga singsing nga naugmad sa 1970, diin ang duha ka mga sagbayan nga nikatap sa atbang nga mga direksyon ug magsangka sa palibot sa sirkito. Ang nag-unang pagpahimulos sa maong sistema sa mao nga sa usa ka frontal pagbunggo kusog sa mga partikulo moadto direkta ngadto sa interaction enerhiya sa taliwala kanila. Kini nagtandi uban sa unsa ang mahitabo sa diha nga ang pinutol nga kahoy makabangga sa usa ka naghunong hulagway, diin kaso ang kadaghanan sa mga enerhiya moadto sa pagkunhod sa target nga materyal diha sa paglihok, sumala sa mga baruganan sa conservation sa momentum.

Ang ubang mga makina sa magkabanggaay sagbayan gitukod sa duha ka singsing, intersecting sa duha o labaw pa nga mga dapit, diin gipakaylap sa atbang nga mga direksyon, ang mga partikulo sa sa mao gihapon nga matang. Mas komon collider tipik-antiparticle. Antiparticle ang atbang katungdanan sa pagbantay sa mga nakig-partikulo. Kay sa panig-ingnan, ang positron, ang positibo nga nagsugo, ug ang mga electron - negatibo. Kini nagpasabot nga ang usa ka uma nga accelerates sa electron, ang positron mohinay, nagalihok sa samang direksyon. Apan kon ang ulahing mga nagalihok sa atbang nga direksyon, kini buylohan. Sa susama, ang usa ka electron nagalihok pinaagi sa usa ka magnetic field kabubut-on kurba sa wala, ug ang positron - matarung. Apan kon ang positron nagalihok sa unahan, nan ang iyang dalan magpadayon sa motipas sa tuo, apan sa mao usab nga kurba nga sama sa nga sa sa electron. Apan, kini nagpasabot nga ang mga partikulo makalihok pinaagi sa singsing sa synchrotron sama nga magnet ug Accelerated pinaagi sa maong electric kaumahan sa atbang nga mga direksyon. Sa niini nga baruganan gibuhat sa daghang gamhanang colliders magkabanggaay sagbayan, t. Sa. Ang bugtong gikinahanglan sa usa ka singsing gasolinador.

Sagbayan sa synchrotron dili pagbalhin padayon ug integrated ngadto sa "clumps." Sila mahimong pipila ka mga sentimetro ang gitas-on ug usa ka ikanapulo sa usa ka millimeter sa diametro, ug naglangkob sa mga ^{12 Oktubre} partikulo. Kini ubos nga Densidad, tungod kay ang gidak-on sa maong materyal nga naglangkob sa mga ^{23 Oktubre} atomo. Busa, sa diha nga ang usa ka magkabanggaay sagbayan motadlas, adunay usa lamang ka gamay nga kalagmitan nga ang mga partikulo nga reaksiyon sa usag usa. Sa praktis clots padayon sa pagbalhin sa palibot sa mga singsing, ug sa pagsugat sa pag-usab. Hataas vacuum sa gasolinador sa gisugo partikulo (10 ^-11 mm Hg. V.) Ang gikinahanglan aron nga ang mga partikulo mahimong circulate alang sa daghang mga oras nga walay magbanggaay sa hangin molekula. Busa, ang singsing gitawag usab nagdugangdugang, tungod kay ang mga sagbayan sa tinuod gitipigan didto alang sa pipila ka oras.

registration

Nagsugo tipik accelerators sa kadaghanan mahimo magparehistro mahitabo sa diha nga ang mga partikulo miigo sa target o sa uban nga mga pinutol nga kahoy, nagalihok sa atbang nga direksyon. Sa usa ka telebisyon hulagway tube, mga electron gikan sa armas sa pagsamad sa phosphor screen sa ibabaw sa sulod nga nawong ug emit sa kahayag, nga sa ingon recreates sa mga transmitted larawan. Sa accelerators maong espesyalista detector reaksiyon sa nagkatibulaag nga mga partikulo, apan sila kasagaran gidisenyo sa paghimo sa electrical signal nga mahimong makabig ngadto sa data sa computer ug analisar sa paggamit sa mga programa sa computer. Lamang nagsugo elemento pagmugna electrical signal nga moagi sa mga materyal nga, alang sa panig-ingnan pinaagi sa ionization o eksaytasyon sa mga atomo, ug mahimong nakadipara direkta. Ang neyutral partikulo sama sa neutron o photon mahimong nakadipara dili direkta pinaagi sa kinaiya sa gisugo partikulo nga sila sa motion.

Adunay daghan nga mga espesyalista detector. Ang uban kanila, sama sa usa ka Geiger counter, usa ka tipik ihap, ug uban pang mga gamit, pananglitan, alang sa recording tracks o tulin, kabad sukod sa enerhiya. Ang modernong mga detector sa gidak-on ug sa teknolohiya, mahimo vary gikan sa gamay sugo inubanan lalang sa dako nga gas-puno lawak sa mga alambre nga namatikdan ionized tracks nga gipatungha sa gisugo partikulo.

istorya

Nagsugo tipik accelerators nag-una og alang sa mga pagtuon sa mga kabtangan sa atomic uyok ug mga partikulo sa elementarya. Sukad sa pag-abli sa mga British pisiko Ernest Rutherford sa 1919, ang reaksiyon sa mga nucleus nitroheno ug usa ka Alpha tipik, ang tanan nga mga research sa kapatagan sa nukleyar nga pisika sa 1932 nga gidala sa gawas uban sa helium uyok, gipagawas sa sa pagkadunot sa natural nga radioactive mga elemento. Natural alpha-partikulo adunay usa ka kinetic kusog sa 8 MeV, apan Rutherford nagtuo nga sila kinahanglan nga artificially paspas nga bisan sa mas taas nga mga hiyas sa pag-monitor sa pagkadunot sa bug-at nga uyok. Sa panahon nga kini ingon og malisud. Apan, ang kalkulasyon nga gihimo sa 1928 pinaagi sa Georgiem Gamovym (sa University of Göttingen, Germany), nagpakita nga ang mga ion mahimong gigamit sa daghan nga ubos nga kusog, ug kini nakapukaw pagsulay sa pagtukod sa usa ka pasilidad nga naghatag og usa ka sagbayan igo alang sa Nuclear Research.

Ang ubang mga panghitabo sa niini nga panahon gipakita sa mga baruganan nga sa nagsugo partikulo accelerators gitukod niining adlawa. Ang unang malampuson nga eksperimento uban sa artipisyal nga paspas ion gipahigayon Cockroft ug Walton sa 1932 sa Cambridge University. Pinaagi sa paggamit sa usa ka boltahe multiplier, proton mga paspas sa 710 keV, ug nagpakita nga sa ulahing mga reaksiyon sa lithium sa pagporma sa duha ka Alpha partikulo. Pinaagi sa 1931, sa Princeton University sa New Jersey, Robert Van de Graaff electrostatic bakus nagtukod sa unang high-potensyal generator. Boltahe multiplier Cockcroft-Walton generators ug Van de Graaff generator gihapon nga gigamit ingon nga tinubdan sa enerhiya alang sa accelerators.

Ang baruganan sa linear lanog gasolinador gipakita Rolf Widerøe sa 1928. Ang Rhine-Westphalian Technical University sa Aachen, Germany, iyang gigamit ang usa ka taas nga AC boltahe sa buylohan sa sodium ug potassium ion sa mga kusog sa sobra sa duha ka mga panahon sa pagsulti kanila. Sa 1931 sa Estados Unidos Ernest Lourens ug sa iyang assistant nga si David Sloan sa University of California, Berkeley, gigamit sa mga uma nga hatag-as-frequency sa buylohan ion mercury ngadto sa kusog nga labaw pa kay sa 1.2 MeV. Kini nga buhat nagkakomplimento gasolinador sa bug-at nga nagsugo partikulo Wideröe, apan ang Ion sagbayan dili mapuslanon sa nukleyar nga research.

Magnetic resonance gasolinador o cyclotron, gipanamkon ingon sa usa ka kausaban sa Lawrence Wideröe instalar. Tinun-an Lawrence Livingston gipakita sa baruganan sa cyclotron sa 1931, sa paghimo sa mga ion uban sa usa ka enerhiya sa 80 keV. Sa 1932, Lawrence ug Livingston mipahibalo sa pagpatulin sa mga proton sa labaw pa kay sa 1 MeV. Sa ulahi sa 1930, enerhiya cyclotrons nakaabot mga 25 MeV, ug ang Van de Graaff - mahitungod sa 4 MeV. Sa 1940, Donald Kerst, ang pagpadapat sa mga resulta sa pag-amping kalkulasyon sa pagbiyo sa magnet nga gambalay, nga gitukod didto sa University of Illinois, ang unang betatron, magnetic induction electron gasolinador.

Modernong pisika: tipik accelerators

Human sa Gubat sa Kalibotan II may kusog nga pag-uswag sa siyensiya sa accelerating partikulo sa hatag-as nga kusog. Kini nagsugod Edwin McMillan sa Berkeley ug Vladimir Veksler sa Moscow. Sa 1945, sila duha nga independente gikan sa matag usa nga gihulagway sa baruganan sa hugna kalig-on. Kini nga konsepto nagtanyag sa usa ka paagi sa pagpadayon sa lig-on nga mga orbito sa mga partikulo sa usa ka lingin nga gasolinador nga gikuha pagdili sa proton enerhiya ug mitabang sa paghimo sa usa ka magnetic resonance accelerators (synchrotrons) alang sa mga electron. Autophasing, ang pagpatuman sa mga baruganan sa hugna kalig-on, gipamatud-an human sa pagtukod sa usa ka gamay nga synchrocyclotron sa University of California ug sa synchrotron sa England. Wala madugay human niana, ang unang proton linear lanog gasolinador gilalang. Kini nga baruganan gigamit diha sa tanan nga mayor nga proton synchrotrons gitukod sukad niadto.

Sa 1947, si William Hansen, sa Stanford University sa California, nga gitukod sa unang electron linear gasolinador sa nagapanawng tinabyog, nga gigamit sa microwave teknolohiya nga naugmad sa radar sa panahon sa Ikaduhang Gubat sa Kalibutan.

Pag-uswag diha sa mga pagtuon nga gihimo nga posible pinaagi sa pagdugang sa proton enerhiya, nga nagpaingon ngadto sa pagtukod sa walay katapusan mas dako accelerators. Kining maong kiling sa hatag-as nga manufacturing gasto dako magnet singsing nga mihunong. Ang kinadak-weighs sa palibot 40,000 tonelada. Pamaagi alang sa pagdugang sa enerhiya nga walay makina gidak-on nga pagtubo sa mga nasusi sa mga 1952 godu Livingstone, Courant ug Snyder sa usa ka teknik sa alternating focus (usahay gitawag nga lig-on sa pag-focus). Synchrotrons nagtrabaho sa niini nga baruganan, sa paggamit sa magnet 100 nga mga panahon nga mas gamay kay sa kaniadto. Ang maong pag-focus gigamit diha sa tanan nga modernong synchrotrons.

Sa 1956 Kerst nakaamgo nga kon ang duha ka hugpong sa mga partikulo nga gipabilin sa intersecting mga agianan, nga kamo mahimo motan-aw kanila mabangga. Ang paggamit sa niini nga ideya nga gikinahanglan ang panagtigum, panagtingub paspas sagbayan sa siklo, nga gitawag nagdugangdugang. teknolohiya Kini nga makab-ot sa usa ka maximum nga kusog sa mga partikulo interaction.