Сергей Капица

Главным научным достижением С. П. Капицы того времени было создание (совместно с упомянутыми выше В. П. Быковым, В. Н. Мелехиным, Е. Л. Косаревым, Л. Б. Луганским, Ю. М. Ципенюком) эффективного ускорителя электронов — микротрона. В результате этих работ микротрон занял ведущее место в области электронных ускорителей на энергию до 30 МэВ. Микротроны нового типа нашли широкое применение в ядерной физике, дефектоскопии толстостенных изделий, радиоактивационном анализе как инжекторы в ускорителях высокой энергии, для физических исследований и т. п. Удачная конструкция микротрона нового типа предопределила их достаточно широкое распространение в ведущих странах мира. Только в СССР, по оценке специалистов, было построено около ста микротронов.

Капица-старший всегда с самым пристальным вниманием наблюдал за научной деятельностью своего сына, придавал ей большое значение, о чем, в частности, свидетельствует тот факт, что он написал предисловие к книге «Микротрон»

С. П. Капицы и В. Н. Мелехина, выпущенной издательством «Наука» в 1969 году, а вскоре переведенной на английский язык и изданной в Лондоне. Приводим краткое предисловие великого ученого к названной книге полностью:

«Эта книга посвящена микротрону — циклическому ускорителю электронов. Работа над этим ускорителем была начата в Физической лаборатории десять лет назад, и сейчас настало время подвести некоторые итоги.

Хотя микротрон был предложен В. И. Векслером уже давно, в 1944 г., первые попытки осуществить его не были достаточно успешными, и, как видно из этой монографии, только через 15 лет был построен микротрон, эффективно ускоряющий электроны. Сейчас можно считать, что в диапазоне энергий примерно от 5 до 50 МэВ для ряда применений микротрон является наиболее эффективным ускорителем. Этот диапазон перекрывается также линейными ускорителями, но микротрон значительно проще, имеет высокую стабильность, большой к. п. д. и позволяет создавать электронные пучки большой концентрированной мощности из хорошо сгруппированных сгустков.

Первоначально микротрон привлек к себе наше внимание тем, что создаваемые им электронные сгустки казались очень подходящими для генерирования мощных колебаний в миллиметровом диапазоне волн. Эти надежды не оправдались, но в результате проведенной работы был создан эффективно работающий микротрон — ускоритель, представляющий интерес во многих областях физики и техники. Например, являясь простым и эффективным источником гамма-лучей, он сразу нашел применение на практике в дефектоскопии и радиоактивном анализе. Будучи источником мощных электронных пучков, он используется как инжектор, и, кроме того, имеется еще ряд чисто научных применений.

За последние пять лет микротрон стал широко применяться как у нас, так и за границей. Широкое внедрение микротрона в практику произошло после того, как на основании новых идей удалось найти ряд конструктивных решений, сделавших микротрон простым, эффективным и надежным прибором. Этим решениям микротрон обязан своим вторым рождением. В основном они были найдены у нас в Физической лаборатории авторами этой монографии с участием возглавляемого ими коллектива. Как увидят читатели этой монографии, успешное развитие микротрона произошло потому, что был предложен эффективный ускоряющий резонатор, в котором расположен горячий термокатод, эмитирующий электроны. Точный численный расчет траекторий в этой системе позволил решить наиболее трудную задачу — введение электронов на первую орбиту. Была также создана теория, позволившая детально рассчитать стабильность дальнейшего движения электронного пучка.

Растущий интерес к микротрону привел к появлению большого числа работ, посвященных его теории и экспериментальному исследованию. Мы думаем, что опубликование настоящей монографии, в которой собраны и систематизированы основные результаты этих работ, является весьма своевременным. Эта монография написана ведущими специалистами в данной области и, несомненно, будет соответствовать практическим запросам. В монографию вошли некоторые неопубликованные результаты, полученные авторами. Сначала мы предполагали издать книгу в виде очередного сборника «Электроника больших мощностей». Поскольку, однако, эта книга в значительной мере основана на ранее опубликованных работах, а наши сборники предназначены для оригинальных исследований, было решено выпустить ее в виде отдельной монографии.

Мы надеемся, что эта монография будет полезна для развития микротрона, в котором имеются еще не реализованные возможности. Например, как указывают авторы, возможно создание мощного микротрона непрерывного действия; эффективность микротрона можно также повысить, применяя сверхпроводящие резонаторы. Правда, при этом есть основание опасаться, что в процессе такого развития микротрон потеряет одно из основных своих достоинств — компактность и простоту.

П. Л. Капица

Физическая лаборатория АН СССР

Май 1968 г.».