21.1.2. Низкочастотные ускорители
Самыми простыми ускорителями, в которых используются источники постоянного напряжения, являются генератор Кокрофта-Уолтона [28] и приведенный в качестве примера на рис. 21.2, а генератор Ван де Граафа [163,164]. В этом генераторе разность потенциалов возникает за счет механического переноса электрического заряда с помощью непроводящего ремня, приводимого в движение мотором.
Рис. 21.2. Линейные ускорители с постоянным напряжением и низкочастотные линейные ускорители: а — ускоритель с движущейся лентой типа Ван де Граафа; б - ускоритель Лоуренса и Слоана; в — ускоритель с бегущей волной типа Вимса и Сиоуди.
Электрические заряды стекают на ремень с острия, находящегося под потенциалом в несколько киловольт. При попадании внутрь полого металлического электрода на противоположном конце ремня заряды снимаются с помощью второго электрода и попадают на внешнюю поверхность сферы, увеличивая ее потенциал.
Частицы ускоряются внутри трубки с высоким вакуумом; источник частиц расположен на одном конце, а мишень — на другом;
для равномерного распределения ускоряющего поля вдоль трубки применяется многоэлектродная система. Таким способом можно достигнуть энергий вплоть до нескольких мегаэлектронвольт, но для этого необходимо заключить генератор и ускоритель в сосуд с повышенным давлением. Такие ускорители имеют сравнительно высокую плотность пучка и очень узкий энергетический спектр, но обладают тем недостатком, что требуют создания изоляции при напряжении, равном по величине желаемой кинетической энергии частиц.
Более высокие энергии были получены Видероэ [172] с помощью синхронного ускорения в переменном поле. Эти идеи в дальнейшем были развиты Лоуренсом и Слоаном [92], которые ускоряли ионы ртути до 
пропуская их, как это показано на рис. 21.2, б, через ряд цилиндрических электродов, подсоединенных к противоположным концам источника переменного напряжения. При соответствующем соотношении между длиной цилиндров, скоростью частицы и частотой частица может быть ускорена в данном зазоре, пройти свободную от поля область внутри следующего электрода и попасть в следующий зазор на полпериода позднее, чтобы быть ускоренной опять, и т. д.
В линейном ускорителе, разработанном Бимсом и Сноуди [9], электроды подсоединялись к соответствующим точкам нагруженной передающей линии, как это показано на рис. 21.2, в, на которую подавались импульсы напряжения. При выборе времени распространения импульса вдоль секции линии, равного времени пролета частицы через систему электродов, достигалось непрерывное ускорение частицы.
