Как это сделано, как это работает, как это устроено. Синхрофазотрон - что это: определение, принцип действия, применение В чем заключается принцип работы синхрофазотрона

Вот это неуловимо знакомое на слух слово «синхрофазотрон» ! Напомните мне, как оно попало в уши простого обывателя в советском союзе? Какой то фильмы был или песня популярная, что то было, я точно помню! Либо же просто это был аналог труднопроизносимого слова?

А теперь давайте все таки вспомним что это такое и как создавалось …

В 1957 году Советский Союз осуществил революционный научный прорыв сразу в двух направлениях: в октябре был запущен первый искусственный спутник Земли, а за несколько месяцев до этого, в марте, в Дубне начал работать легендарный синхрофазотрон - гигантская установка для исследования микромира. Эти два события потрясли весь мир, и слова «спутник» и «синхрофазотрон» прочно вошли в нашу жизнь.

Синхрофазотрон представляет собой один из видов ускорителей заряженных частиц. Частицы в них разгоняют до больших скоростей и, следовательно, до высоких энергий. По результату их соударений с другими атомными частицами судят о строении и свойствах материи. Вероятность соударений определяется интенсивностью ускоренного пучка частиц, то есть количеством частиц в нем, поэтому интенсивность наряду с энергией - важный параметр ускорителя.

Ускорители достигают огромных размеров, и неслучайно писатель Владимир Карцев назвал их пирамидами ядерного века, по которым потомки будут судить об уровне нашей техники.

До постройки ускорителей единственным источником частиц высоких энергий были космические лучи. В основном это протоны с энергией порядка нескольких ГэВ, свободно приходящие из космоса, и вторичные частицы, возникающие при их взаимодействии с атмосферой. Но поток космических лучей хаотичен и имеет малую интенсивность, поэтому со временем для лабораторных исследований стали создавать специальные установки - ускорители с контролируемыми пучками частиц высокой энергии и большей интенсивности.

В основе работы всех ускорителей лежит хорошо известный факт: заряженную частицу разгоняет электрическое поле. Однако получить частицы очень большой энергии, ускоряя их лишь один раз между двумя электродами, нельзя, так как для этого пришлось бы приложить к ним огромное напряжение, что технически невозможно. Поэтому частицы больших энергий получают, многократно пропуская их между электродами.

Ускорители, в которых частица проходит через последовательно расположенные ускоряющие промежутки, называются линейными. С них началось развитие ускорителей, но требование к увеличению энергии частиц вело к практически нереально большим длинам установок.

В 1929 году американский ученый Э. Лоуренс предложил конструкцию ускорителя, в котором частица движется по спирали, проходя многократно один и тот же промежуток между двумя электродами. Траекторию частицы искривляет и закручивает однородное магнитное поле, направленное перпендикулярно плоскости орбиты. Ускоритель был назван циклотроном. В 1930-1931 годах Лоуренс с сотрудниками соорудил в Калифорнийском университете (США) первый циклотрон. За это изобретение он в 1939 году был удостоен Нобелевской премии.

В циклотроне однородное магнитное поле создает большой электромагнит, а электрическое поле возникает между двумя полыми электродами D-образной формы (отсюда их название - «дуанты»). К электродам приложено переменное напряжение, которое меняет полярность всякий раз, когда частица делает пол-оборота. Благодаря этому электрическое поле всегда ускоряет частицы. Эту идею нельзя было бы осуществить, если бы частицы с разными энергиями имели разные периоды обращения. Но, к счастью, хотя скорость с ростом энергии растет, период обращения остается постоянным, поскольку диаметр траектории увеличивается в том же отношении. Именно это свойство циклотрона и позволяет использовать для ускорения постоянную частоту электрического поля.

Вскоре циклотроны начали создавать в других исследовательских лабораториях.

Здание синхрофазотрона в 1950-е годы

О необходимости создания в Советском Союзе серьезной ускорительной базы было заявлено на правительственном уровне в марте 1938 года. Группа исследователей Ленинградского физико-технического института (ЛФТИ) во главе с академиком А.Ф. Иоффе обратилась к председателю СНК СССР В.М. Молотову с письмом, в котором предлагалось создать техническую базу для исследований в области строения атомного ядра. Вопросы строения атомного ядра стали одной из центральных проблем естествознания, а Советский Союз в их решении значительно отставал. Так, если в Америке имелось по крайней мере пять циклотронов, то в Советском Союзе не было ни одного (единственный циклотрон Радиевого института АН (РИАН), пущенный в 1937 году, из-за дефектов проектирования практически не работал). Обращение к Молотову содержало просьбу создать условия для окончания к 1 января 1939 года постройки циклотрона ЛФТИ. Работу по его созданию, начатую в 1937 году, приостановили из-за ведомственных неувязок и прекращения финансирования.

Действительно, в момент написания письма в правительственных кругах страны было явное недопонимание актуальности исследований в области атомной физики. По воспоминаниям М.Г. Мещерякова, в 1938 году даже встал вопрос о ликвидации Радиевого института, который, по чьему-то мнению, занимался никому не нужными исследованиями урана и тория, в то время как страна стремилась увеличить добычу угля и выплавку стали.

Письмо к Молотову возымело действие, и уже в июне 1938 года комиссия от Академии наук СССР, которую возглавил П.Л. Капица, по запросу правительства дала заключение о необходимости строить циклотрон ЛФТИ на 10–20 МэВ, в зависимости от типа ускоряемых частиц, и совершенствовать циклотрон РИАНа.

В ноябре 1938 года С.И. Вавилов в обращении в президиум АН предложил строить циклотрон ЛФТИ в Москве и перевести в состав Физического института АН (ФИАН) из ЛФТИ лабораторию И.В. Курчатова, которая занималась его созданием. Сергей Иванович хотел, чтобы центральная лаборатория по изучению атомного ядра располагалась там же, где находилась Академия наук, то есть в Москве. Однако его не поддержали в ЛФТИ. Споры закончились в конце 1939 года, когда А.Ф. Иоффе предложил создать сразу три циклотрона. 30 июля 1940 года на заседании президиума АН СССР было решено поручить РИАНу в текущем году дооборудовать действующий циклотрон, ФИАНу - к 15 октября подготовить необходимые материалы по строительству нового мощного циклотрона, а ЛФТИ - окончить строительство циклотрона в первом квартале 1941 года.

В связи с этим решением в ФИАНе создали так называемую циклотронную бригаду, в которую вошли Владимир Иосифович Векслер, Сергей Николаевич Вернов, Павел Алексеевич Черенков, Леонид Васильевич Грошев и Евгений Львович Фейнберг. 26 сентября 1940 года бюро Отделения физико-математических наук (ОФМН) заслушало информацию В.И. Векслера о проектном задании на циклотрон, одобрило его основные характеристики и смету на строительство. Циклотрон был рассчитан на ускорение дейтронов до энергии 50 МэВ. ФИАН планировал начать его строительство в 1941 году и пустить в 1943-м. Намеченные планы нарушила война.

Острая необходимость в создании атомной бомбы заставила Советский Союз мобилизовать усилия в исследовании микромира. Один за другим построили два циклотрона в Лаборатории № 2 в Москве (1944, 1946 годы); в Ленинграде после снятия блокады восстановили циклотроны РИАН и ЛФТИ (1946 год).

Проект фиановского циклотрона хотя и был утвержден перед войной, но стало ясно, что конструкция Лоуренса исчерпала себя, так как энергия ускоренных протонов не могла превысить 20 МэВ. Именно с этой энергии начинает сказываться эффект увеличения массы частицы при скоростях, соизмеримых со скоростью света, который следует из теории относительности Эйнштейна

Вследствие роста массы нарушается резонанс между прохождением частицы через ускоряющий промежуток и соответствующей фазой электрического поля, что влечет за собой торможение.

Следует заметить, что циклотрон предназначен для ускорения только тяжелых частиц (протонов, ионов). Это связано с тем, что из-за слишком малой массы покоя электрон уже при энергиях 1–3 МэВ достигает скорости, близкой к скорости света, вследствие чего его масса заметно возрастает и частица быстро выходит из резонанса.

Первым циклическим ускорителем электронов стал бетатрон, построенный Керстом в 1940 году по идее Видероэ. В основе бетатрона лежит закон Фарадея, согласно которому при изменении магнитного потока, пронизывающего замкнутый контур, в этом контуре возникает электродвижущая сила. В бетатроне замкнутым контуром служит поток частиц, движущихся по кольцевой орбите в вакуумной камере постоянного радиуса в постепенно нарастающем магнитном поле. Когда магнитный поток внутри орбиты возрастает, возникает электродвижущая сила, тангенциальная составляющая которой ускоряет электроны. В бетатроне, подобно циклотрону, существует ограничение для получения частиц очень высокой энергии. Это связано с тем, что, согласно законам электродинамики, движущиеся по круговым орбитам электроны излучают электромагнитные волны, которые при релятивистских скоростях уносят очень много энергии. Для компенсации этих потерь требуется значительно увеличивать размер сердечника магнита, что имеет практический предел.

Таким образом, к началу 1940-х годов возможности получения более высокой энергии как протонов, так и электронов были исчерпаны. Для дальнейших же исследований микромира требовалось увеличить энергию ускоренных частиц, поэтому остро встала задача поиска новых методов ускорения.

В феврале 1944 года В.И. Векслер выдвинул революционную идею, как преодолеть энергетический барьер циклотрона и бетатрона. Она была настолько проста, что казалось странным, почему к ней не пришли раньше. Идея состояла в том, что при резонансном ускорении частоты обращения частиц и ускоряющего поля должны постоянно совпадать, иными словами, быть синхронными. При ускорении тяжелых релятивистских частиц в циклотроне для синхронизации предлагалось изменять частоту ускоряющего электрического поля по определенному закону (в дальнейшем такой ускоритель получил название синхроциклотрона).

Для ускорения релятивистских электронов был предложен ускоритель, получивший в дальнейшем название синхротрона. В нем ускорение осуществляется переменным электрическим полем постоянной частоты, а синхронизм обеспечивается изменяющимся по определенному закону магнитным полем, которое удерживает частицы на орбите постоянного радиуса.

Для практических целей требовалось теоретически удостовериться, что предложенные процессы ускорения устойчивы, то есть при незначительных отклонениях от резонанса фазировка частиц осуществится автоматически. Физик-теоретик циклотронной бригады Е.Л. Фейнберг обратил на это внимание Векслера и сам же строго математически доказал устойчивость процессов. Именно поэтому идея Векслера получила название «принцип автофазировки».

Для обсуждения полученного решения в ФИАНе провели семинар, на котором Векслер сделал вводный доклад, а Фейнберг - доклад об устойчивости. Работу одобрили, и в том же 1944 году журнал «Доклады Академии наук СССР» опубликовал две статьи, в которых рассматривались новые способы ускорения (в первой статье речь шла об ускорителе на основе кратных частот, впоследствии названном микротроном). Их автором значился только Векслер, а имя Фейнберга вообще не упоминалось. Очень скоро роль Фейнберга в открытии принципа автофазировки была незаслуженно предана полному забвению.

Спустя год принцип автофазировки независимо открыл американский физик Э. МакМиллан, однако приоритет сохранился за Векслером.

Следует заметить, что в ускорителях, основанных на новом принципе, в явном виде проявилось «правило рычага» - выигрыш в энергии повлек проигрыш в интенсивности пучка ускоренных частиц, что связано с цикличностью их ускорения в отличие от плавного ускорения в циклотронах и бетатронах. На этот неприятный момент сразу указали на сессии Отделения физико-математических наук 20 февраля 1945 года, однако тогда же все единодушно пришли к выводу, что данное обстоятельство ни в коем случае не должно препятствовать реализации проекта. Хотя, к слову сказать, борьба за интенсивность впоследствии постоянно досаждала «ускорительщикам».

На той же сессии по предложению президента Академии наук СССР С.И. Вавилова было принято решение незамедлительно строить ускорители двух типов, предложенные Векслером. 19 февраля 1946 года Специальный комитет при Совнаркоме СССР поручил соответствующей комиссии разработать их проекты с указанием мощности, сроков изготовления и места строительства. (От создания циклотрона в ФИАНе отказались.)

В результате 13 августа 1946 года одновременно вышло два постановления Совета министров СССР, подписанные председателем Совета министров СССР И.В. Сталиным и управляющим делами Совета министров СССР Я.Е. Чадаевым, по созданию синхроциклотрона на энергию дейтронов 250 МэВ и синхротрона на энергию 1 ГэВ. Энергия ускорителей диктовалась в первую очередь политическим противостоянием США и СССР. В США уже создали синхроциклотрон на энергию дейтронов порядка 190 МэВ и начали строить синхротрон на энергию 250–300 МэВ. Отечественные ускорители по энергии должны были превосходить американские.

С синхроциклотроном связывали надежды на открытие новых элементов, новых способов получения атомной энергии из более дешевых, чем уран, источников. С помощью синхротрона намеревались искусственным путем получать мезоны, которые, как предполагали советские физики в то время, способны вызывать расщепление ядер.

Оба постановления вышли с грифом «Совершенно секретно (особая папка)», так как строительство ускорителей шло в рамках проекта создания атомной бомбы. С их помощью рассчитывали получить точную теорию ядерных сил, необходимую для расчетов бомбы, которые в то время производили лишь с помощью большого набора приближенных моделей. Правда, всё оказалось не так просто, как думалось поначалу, и следует заметить, что такая теория не создана и до сих пор.

Постановления определили места строительства ускорителей: синхротрона - в Москве, на Калужском шоссе (ныне Ленинский проспект), на территории ФИАНа; синхроциклотрона - в районе Иваньковской ГЭС, в 125 километрах к северу от Москвы (в то время Калининская область). Первоначально создание обоих ускорителей поручили ФИАНу. Руководителем работ по синхротрону был назначен В.И. Векслер, а по синхроциклотрону - Д.В. Скобельцын.

Слева - доктор технических наук профессор Л.П. Зиновьев (1912–1998), справа - академик АН СССР В.И. Векслер (1907–1966) в период создания синхрофазотрона

Через полгода руководитель атомного проекта И.В. Курчатов, недовольный ходом работ по фиановскому синхроциклотрону, перевел эту тему в свою Лабораторию № 2. Новым руководителем темы он назначил М.Г. Мещерякова, освободив от работы в ленинградском Радиевом институте. Под руководством Мещерякова в Лаборатории № 2 создали модель синхроциклотрона, которая уже экспериментально подтвердила правильность принципа автофазировки. В 1947 году началось строительство ускорителя в Калининской области.

14 декабря 1949 года под руководством М.Г. Мещерякова синхроциклотрон был успешно пущен в намеченный срок и стал первым в Советском Союзе ускорителем такого типа, перекрыв энергию созданного в 1946 году аналогичного ускорителя в Беркли (США). Он оставался рекордным вплоть до 1953 года.

Первоначально лаборатория, основанная на базе синхроциклотрона, в целях секретности называлась Гидротехнической лабораторией АН СССР (ГТЛ) и была филиалом Лаборатории № 2. В 1953 году ее преобразовали в самостоятельный Институт ядерных проблем АН СССР (ИЯП), который возглавил М.Г. Мещеряков.

Академик Украинской АН А.И. Лейпунский (1907–1972) на основе принципа автофазировки предложил конструкцию ускорителя, впоследствии названного синхрофазотроном (фото: «Наука и жизнь»)
Создание синхротрона по ряду причин не удалось осуществить. Во-первых, из-за непредвиденных трудностей пришлось построить два синхротрона на меньшие энергии - 30 и 250 МэВ. Их расположили на территории ФИАНа, а синхротрон на 1 ГэВ решили строить за пределами Москвы. В июне 1948 года ему выделили место в нескольких километрах от уже строящегося синхроциклотрона в Калининской области, но и там его так и не построили, так как предпочтение было отдано ускорителю, предложенному академиком Украинской академии наук Александром Ильичом Лейпунским. Произошло это следующим образом.

В 1946 году А.И. Лейпунский на основе принципа автофазировки выдвинул идею о возможности создания ускорителя, в котором соединялись особенности синхротрона и синхроциклотрона. Впоследствии Векслер назвал такой тип ускорителя синхрофазотроном. Название становится понятным, если учесть, что синхроциклотрон поначалу называли фазотроном и в соединении с синхротроном получается синхрофазотрон. В нем в результате изменения управляющего магнитного поля частицы движутся по кольцу, как в синхротроне, а ускорение производит высокочастотное электрическое поле, частота которого меняется во времени, как в синхроциклотроне. Это позволяло значительно увеличить энергию ускоряемых протонов по сравнению с синхроциклотроном. В синхрофазотроне протоны предварительно ускоряются в линейном ускорителе - инжекторе. Введенные в основную камеру частицы под действием магнитного поля начинают в ней циркулировать. Такой режим называется бетатронным. Затем включается высокочастотное ускоряющее напряжение на электродах, размещенных в двух диаметрально противоположных прямолинейных промежутках.

Из всех трех типов ускорителей, основанных на принципе автофазировки, синхрофазотрон в техническом отношении наиболее сложен, и тогда многие сомневались в возможности его создания. Но Лейпунский, уверенный, что всё получится, смело взялся за реализацию своей идеи.

В 1947 году в Лаборатории «В» вблизи станции Обнинское (ныне город Обнинск) специальная ускорительная группа под его руководством начала разработку ускорителя. Первыми теоретиками синхрофазотрона стали Ю.А. Крутков, О.Д. Казачковский и Л.Л. Сабсович. В феврале 1948 года прошла закрытая конференция по ускорителям, на которой кроме министров присутствовали А.Л. Минц, известный уже в то время специалист по радиотехнике, и главные инженеры ленинградских заводов «Электросила» и трансформаторного. Все они заявили, что предложенный Лейпунским ускоритель сделать можно. Обнадеживающие первые теоретические результаты и поддержка инженеров ведущих заводов позволили начать работу над конкретным техническим проектом большого ускорителя на энергию протонов 1,3–1,5 ГэВ и развернуть экспериментальные работы, подтвердившие правильность идеи Лейпунского. К декабрю 1948 года технический проект ускорителя был готов, а к марту 1949 года Лейпунский должен был представить эскизный проект синхрофазотрона на 10 ГэВ.

И вдруг в 1949 году, в самый разгар работ, правительство решило передать начатую работу по синхрофазотрону в ФИАН. Зачем? Почему? Ведь ФИАН уже занимается созданием синхротрона на 1 ГэВ! Да в том-то и дело, что оба проекта, и синхрофазотрона на 1,5 ГэВ, и синхротрона на 1 ГэВ, были слишком дорогими, и возник вопрос об их целесообразности. Окончательно его разрешили на одном из специальных заседаний в ФИАНе, где собрались ведущие физики страны. Они сочли ненужным сооружение синхротрона на 1 ГэВ из-за отсутствия большого интереса к ускорению электронов. Главным оппонентом такой позиции выступал М.А. Марков. Основной его аргумент состоял в том, что изучать и протоны, и ядерные силы гораздо эффективнее с помощью уже хорошо изученного электромагнитного взаимодействия. Однако отстоять свою точку зрения ему не удалось, и положительное решение оказалось в пользу проекта Лейпунского.

Так выглядит синхрофазотрон на 10 ГэВ в Дубне

Рушилась заветная мечта Векслера построить самый крупный ускоритель. Не желая мириться со сложившейся ситуацией, он при поддержке С.И. Вавилова и Д.В. Скобельцына предложил отказаться от сооружения синхрофазотрона на 1,5 ГэВ и приступить к проектированию ускорителя сразу на 10 ГэВ, ранее порученному А.И. Лейпунскому. Правительство приняло это предложение, так как в апреле 1948 года стало известно о проекте синхрофазотрона на 6–7 ГэВ в Калифорнийском университете и хотелось хоть на время оказаться впереди США.

2 мая 1949 года вышло постановление Совета министров СССР о создании синхрофазотрона на энергию 7–10 ГэВ на территории, ранее отведенной для синхротрона. Тему перевели в ФИАН, а ее научно-техническим руководителем назначили В.И. Векслера, хотя дела у Лейпунского шли вполне успешно.

Объяснить это можно, во-первых, тем, что Векслер считался автором принципа автофазировки и, по воспоминаниям современников, к нему очень благоволил Л.П. Берия. Во-вторых, С. И. Вавилов был в то время не только директором ФИАНа, но и президентом АН СССР. Лейпунскому предложили стать заместителем Векслера, но он отказался и в дальнейшем в создании синхрофазотрона не участвовал. По словам заместителя Лейпунского О.Д. Казачковского, «ясно было, что два медведя в одной берлоге не уживутся». Впоследствии А.И. Лейпунский и О.Д. Казачковский стали ведущими специалистами по реакторам и в 1960 году были удостоены Ленинской премии.

В постановлении имелся пункт о переводе на работу в ФИАН сотрудников Лаборатории «В», занимавшихся разработкой ускорителя, с передачей соответствующего оборудования. А передавать было что: работу над ускорителем в Лаборатории «В» к тому моменту довели до стадии модели и обоснования основных решений.

Не все с воодушевлением восприняли перевод в ФИАН, так как с Лейпунским легко и интересно работалось: он был не только прекрасным научным руководителем, но и замечательным человеком. Однако отказаться от перевода было практически невозможно: в то суровое время отказ грозил судом и лагерями.

В состав группы, переведенной из Лаборатории «В», входил инженер Леонид Петрович Зиновьев. Он, как и другие члены ускорительной группы, в лаборатории Лейпунского сначала занимался разработкой отдельных узлов, необходимых для модели будущего ускорителя, в частности ионного источника и высоковольтных импульсных схем для питания инжектора. Лейпунский сразу обратил внимание на грамотного и творческого инженера. По его указанию Зиновьева первым привлекли к созданию опытной установки, в которой можно было смоделировать весь процесс ускорения протонов. Тогда никто не мог предположить, что, став одним из первопроходцев в работе по воплощению идеи синхрофазотрона в жизнь, Зиновьев окажется единственным человеком, который пройдет все этапы его создания и совершенствования. И не просто пройдет, а возглавит их.

Теоретические и экспериментальные результаты, полученные в Лаборатории «В», были использованы в ФИАНе при проектировании синхрофазотрона на 10 ГэВ. Однако повышение энергии ускорителя до этой величины потребовало значительных доработок. Трудности его создания в очень большой степени усугублялись тем, что в то время во всём мире отсутствовал опыт сооружения столь больших установок.

Под руководством теоретиков М.С. Рабиновича и А.А. Коломенского в ФИАНе сделали физическое обоснование технического проекта. Основные составляющие синхрофазотрона разработали московский Радиотехнический институт АН и ленинградский НИИ под руководством их директоров А.Л. Минца и Е.Г. Комара.

Для получения необходимого опыта решили построить модель синхрофазотрона на энергию 180 МэВ. Ее расположили на территории ФИАНа в специальном здании, которое из соображений секретности назвали складом № 2. В начале 1951 года все работы по модели, включая монтаж оборудования, наладку и комплексный ее пуск, Векслер возложил на Зиновьева.

Фиановская модель отнюдь не была малюткой - ее магнит диаметром 4 метра весил 290 тонн. Впоследствии Зиновьев вспоминал, что, когда собрали модель в соответствии с первыми расчетами и попытались ее пустить, поначалу ничто не работало. Пришлось преодолеть множество непредвиденных технических трудностей, прежде чем модель запустили. Когда в 1953 году это произошло, Векслер сказал: «Ну всё! Иваньковский синхрофазотрон работать будет!» Речь шла о большом синхрофазотроне на 10 ГэВ, который уже начали сооружать в 1951 году в Калининской области. Строительство осуществляла организация под кодовым названием ТДС-533 (Техническая дирекция строительства 533).

Незадолго до пуска модели в одном американском журнале неожиданно появилось сообщение о новой конструкции магнитной системы ускорителя, названной жесткофокусирующей. Она выполняется в виде набора чередующихся секций с противоположно направленными градиентами магнитного поля. Это значительно уменьшает амплитуду колебаний ускоряемых частиц, что в свою очередь позволяет значительно уменьшить сечение вакуумной камеры. В результате экономится большое количество железа, идущего на постройку магнита. К примеру, ускоритель в Женеве на энергию 30 ГэВ, основанный на жесткой фокусировке, имеет втрое большую энергию и втрое большую длину окружности, чем дубненский синхрофазотрон, а его магнит в десять раз легче.

Конструкцию магнитов жесткой фокусировки предложили и разработали американские ученые Курант, Ливингстон и Снайдер в 1952 году. За несколько лет до них то же самое придумал, но не опубликовал Кристофилос.

Зиновьев сразу оценил открытие американцев и предложил перепроектировать дубненский синхрофазотрон. Но для этого пришлось бы поступиться временем. Векслер сказал тогда: «Нет, хоть на один день, но мы должны оказаться впереди американцев». Вероятно, в условиях «холодной войны» он был прав - «коней на переправе не меняют». И большой ускоритель продолжили строить по ранее разработанному проекту. В 1953 году на базе строящегося синхрофазотрона создали Электрофизическую лабораторию АН СССР (ЭФЛАН). Ее директором назначили В.И. Векслера.

В 1956 году ИЯП и ЭФЛАН составили основу созданного Объединенного института ядерных исследований (ОИЯИ). Место его расположения стало называться городом Дубна. К тому моменту энергия протонов на синхроциклотроне составляла 680 МэВ, а строительство синхрофазотрона завершалось. С первых дней образования ОИЯИ стилизованный рисунок здания синхрофазотрона (автор В.П. Бочкарев) стал его официальным символом.

Модель помогла в решении ряда вопросов для ускорителя на 10 ГэВ, однако конструкция многих узлов из-за большой разницы в размерах претерпела значительные изменения. Средний диаметр электромагнита синхрофазотрона составил 60 метров, а вес - 36 тысяч тонн (по своим параметрам он до сих пор остается в Книге рекордов Гиннесса). Возник целый комплекс новых сложных инженерных задач, которые коллектив успешно решил.

Наконец всё было готово для комплексного пуска ускорителя. По распоряжению Векслера им руководил Л.П. Зиновьев. Работы начались в конце декабря 1956 года, обстановка сложилась напряженная, и Владимир Иосифович не щадил ни себя, ни сотрудников. Нередко оставались ночевать на раскладушках прямо в огромном пультовом зале установки. По воспоминаниям А.А. Коломенского, большую часть своей неистощимой энергии в то время Векслер тратил на «выколачивание» помощи из внешних организаций и на проведение в жизнь дельных предложений, во многом исходивших от Зиновьева. Векслер высоко ценил его экспериментаторскую интуицию, которая сыграла решающую роль и в пуске ускорителя-гиганта.

Очень долго не могли получить бетатронный режим, без которого пуск невозможен. И именно Зиновьев в ответственный момент понял, что надо сделать, чтобы вдохнуть жизнь в синхрофазотрон. Эксперимент, к которому готовились две недели, к всеобщей радости, наконец-то увенчался успехом. 15 марта 1957 года дубненский синхрофазотрон заработал, о чем всему миру сообщила газета «Правда» 11 апреля 1957 года (статья В.И. Векслера). Интересно, что это известие появилось, лишь когда энергия ускорителя, постепенно поднимаемая со дня пуска, превысила энергию 6,3 ГэВ лидирующего в то время американского синхрофазотрона в Беркли. «Есть 8,3 миллиарда электронвольт!» - сообщала газета, извещая, что в Советском Союзе создан рекордный ускоритель. Сбылась заветная мечта Векслера!

16 апреля энергия протонов достигла проектной величины 10 ГэВ, но в эксплуатацию ускоритель был сдан только несколько месяцев спустя, так как оставалось еще достаточно нерешенных технических задач. И всё же основное было позади - синхрофазотрон заработал.

Об этом Векслер доложил на второй сессии ученого совета Объединенного института в мае 1957 года. Тогда же директор института Д.И. Блохинцев отметил, что, во-первых, модель синхрофазотрона создали за полтора года, в то время как в Америке на это ушло около двух лет. Во-вторых, сам синхрофазотрон удалось пустить за три месяца, уложившись в график, хотя поначалу это казалось нереальным. Именно пуск синхрофазотрона принес Дубне первую всемирную славу.

На третьей сессии ученого совета института член-корреспондент АН В.П. Джелепов отметил, что «Зиновьев был во всех отношениях душой запуска и внес в это дело колоссальное количество энергии и усилий, именно творческих усилий в ходе наладки машины». А Д.И. Блохинцев добавил, что «Зиновьев фактически вынес на себе огромный труд комплексной наладки».

Созданием синхрофазотрона занимались тысячи людей, но Леониду Петровичу Зиновьеву в этом принадлежала особая роль. Векслер писал: «Успех запуска синхрофазотрона и возможность начала проведения широкого фронта физических работ на нем в значительной степени связаны с участием в этих работах Л.П. Зиновьева».

Зиновьев собирался после пуска ускорителя вернуться в ФИАН. Однако Векслер упросил его остаться, считая, что больше никому не мог бы доверить руководство синхрофазотроном. Зиновьев согласился и руководил работой ускорителя более тридцати лет. Под его руководством и при непосредственном участии ускоритель постоянно совершенствовали. Зиновьев любил синхрофазотрон и очень тонко чувствовал дыхание этого железного исполина. По его словам, не было ни одной, даже мало-мальской детали ускорителя, которую бы он не потрогал и назначения которой не знал бы.

В октябре 1957 года на расширенном заседании ученого совета Курчатовского института под председательством самого Игоря Васильевича семнадцать человек из разных организаций, которые участвовали в создании синхрофазотрона, были выдвинуты на самую престижную в то время в Советском Союзе Ленинскую премию. Но по условиям число лауреатов не могло превышать двенадцати человек. В апреле 1959 года премии были удостоены директор Лаборатории высоких энергий ОИЯИ В.И. Векслер, начальник отдела той же лаборатории Л.П. Зиновьев, заместитель начальника Главного управления по использованию атомной энергии при Совете министров СССР Д.В. Ефремов, директор ленинградского НИИ Е.Г. Комар и его сотрудники Н. А. Моносзон, А.М. Столов, директор московского Радиотехнического института АН СССР А.Л. Минц, сотрудники того же института Ф.А. Водопьянов, С.М. Рубчинский, сотрудники ФИАНа А.А. Коломенский, В.А. Петухов, М.С. Рабинович. Векслер и Зиновьев стали почетными гражданами Дубны.

Синхрофазотрон оставался в строю сорок пять лет. За это время на нем сделали целый ряд открытий. Модель синхрофазотрона в 1960 году переделали в ускоритель электронов, до сих пор работающий в ФИАНе.

источники

Литература:
Коломенский А. А., Лебедев А. Н. Теория циклических ускорителей. - М., 1962.
Комар Е. Г. Ускорители заряженных частиц. - М., 1964.
Ливингуд Дж. Принципы работы циклических ускорителей - М., 1963.
Оганесян Ю. Как создавался циклотрон / Наука и жизнь, 1980 № 4, с. 73.
Хилл Р. По следам частиц - М., 1963.

http://elementy.ru/lib/430461?page_design=print

http://www.afizika.ru/zanimatelniestati/172-ktopridumalsihrofazatron

http://theor.jinr.ru/~spin2012/talks/plenary/Kekelidze.pdf

http://fodeka.ru/blog/?p=1099

http://www.larisa-zinovyeva.com

А я вам вот про какие установки еще напомню: например и как выглядит . Вспомните еще, что такое . А может быть вы не знаете ? или что такое Оригинал статьи находится на сайте ИнфоГлаз.рф Ссылка на статью, с которой сделана эта копия -

+ элек трон) - резонансный циклический ускоритель с неизменной в процессе ускорения длиной равновесной орбиты. Чтобы частицы в процессе ускорения оставались на той же орбите , изменяется как ведущее магнитное поле , так и частота ускоряющего электрического поля. Последнее необходимо, чтобы пучок приходил в ускоряющую секцию всегда в фазе с высокочастотным электрическим полем. В том случае, если частицы ультрарелятивистские, частота обращения, при фиксированной длине орбиты, не меняется с ростом энергии, и частота ВЧ-генератора также должна оставаться постоянной. Такой ускоритель уже называется синхротроном .

Напишите отзыв о статье "Синхрофазотрон"

Примечания

См. также

По конструкции По назначению

Отрывок, характеризующий Синхрофазотрон

Лицо генерала нахмурилось, губы его дернулись и задрожали. Он вынул записную книжку, быстро начертил что то карандашом, вырвал листок, отдал, быстрыми шагами подошел к окну, бросил свое тело на стул и оглянул бывших в комнате, как будто спрашивая: зачем они на него смотрят? Потом генерал поднял голову, вытянул шею, как будто намереваясь что то сказать, но тотчас же, как будто небрежно начиная напевать про себя, произвел странный звук, который тотчас же пресекся. Дверь кабинета отворилась, и на пороге ее показался Кутузов. Генерал с повязанною головой, как будто убегая от опасности, нагнувшись, большими, быстрыми шагами худых ног подошел к Кутузову.
– Vous voyez le malheureux Mack, [Вы видите несчастного Мака.] – проговорил он сорвавшимся голосом.
Лицо Кутузова, стоявшего в дверях кабинета, несколько мгновений оставалось совершенно неподвижно. Потом, как волна, пробежала по его лицу морщина, лоб разгладился; он почтительно наклонил голову, закрыл глаза, молча пропустил мимо себя Мака и сам за собой затворил дверь.
Слух, уже распространенный прежде, о разбитии австрийцев и о сдаче всей армии под Ульмом, оказывался справедливым. Через полчаса уже по разным направлениям были разосланы адъютанты с приказаниями, доказывавшими, что скоро и русские войска, до сих пор бывшие в бездействии, должны будут встретиться с неприятелем.
Князь Андрей был один из тех редких офицеров в штабе, который полагал свой главный интерес в общем ходе военного дела. Увидав Мака и услыхав подробности его погибели, он понял, что половина кампании проиграна, понял всю трудность положения русских войск и живо вообразил себе то, что ожидает армию, и ту роль, которую он должен будет играть в ней.

По своей сути синхрофазотрон представляет собой огромную установку для ускорения заряженных частиц. Скорости элементов в этом устройстве очень велики, как и выделяемая при этом энергия. Получая картину взаимного соударения частиц, ученые могут судить о свойствах материального мира и его строении.

О необходимости создания ускорителя говорилось еще до начала Великой Отечественной войны, когда группа советских физиков во главе с академиком А. Иоффе направила в правительство СССР письмо. В нем подчеркивалась важность создания технической базы для изучения строения ядра атома. Эти вопросы уже тогда стали центральной проблемой естествознания, их решение могло продвинуть вперед прикладную науку, военное дело и энергетику.

В 1949 году началось проектирование первой установки – протонного ускорителя. Это сооружение было к 1957 году построено в Дубне. Ускоритель протонов, получивший название «синхрофазотрон», представляет собой сооружение громадных размеров. Он сконструирован в виде отдельного корпуса научно-исследовательского института. Основную часть площади сооружения занимает магнитное кольцо диаметром около 60 м. Оно требуется для создания электромагнитного поля с требуемыми характеристиками. В пространстве магнита и происходит ускорение частиц.

Принцип работы синхрофазотрона

Первый мощный ускоритель-синхрофазотрон изначально предполагалось сконструировать на основе комбинации двух принципов, до этого по отдельности использовавшихся в фазотроне и синхротроне. Первый из принципов – изменение частоты электромагнитного поля, второй – изменение уровня напряженности магнитного поля.

Работает синхрофазотрон по принципу циклического ускорителя. Чтобы нахождение частицы на одной и той же равновесной орбите, частота ускоряющего поля меняется. Пучок частиц всегда приходит в ускорительную часть установки в фазе с электрическим полем высокой частоты. Синхрофазотрон иногда называют протонным синхротроном, имеющим слабую фокусировку. Важный параметр синхрофазотрона – интенсивность пучка, которая определяется числом содержащихся в нем частиц.

В синхрофазотроне почти полностью устраняются погрешности и недостатки, свойственные его предшественнику – циклотрону. Изменяя индукцию магнитного поля и частоту перезарядки частиц, протонный ускоритель увеличивает энергию частиц, направляя их по нужному курсу. Создание такого прибора произвело революцию в ядерной

(Опубликовано в книге «Исследования по истории физики и механики. 2009–2010 / Ин-т истории естествознания и техники им. С.И. Вавилова РАН: отв. ред. Г.М. Идлис. – М.; Физматлит, 2010. – 480с.)
Утверждено к печати Учёным советом
Института истории естествознания и техники им. С.И. Вавилова РАН

Аннотация

В статье рассматривается история создания первого в Советском Союзе синхрофазотрона, который был пущен в марте 1957 года в Дубне. Данная тема впервые представлена в логически завершённом виде. Приводятся данные, опровергающие некоторые общепризнанные факты истории создания легендарного ускорителя.

Предисловие

Данная статья посвящена созданию дубненского синхрофазотрона. Мой отец, Леонид Петрович Зиновьев, был одним из его основных создателей. Более того, он был руководителем его запуска. Когда я была маленькая, и меня спрашивали, кто мои родители, то я с гордостью отвечала: «Моя мама – врач, а папа – инженер. Он делает электрические лампочки». Делать электрические лампочки в то время представлялось мне верхом гордости. В старших классах школы я узнала, какие «лампочки» делал отец. А, став совсем, совсем взрослой, мне стало интересно, «откуда есть, пошёл синхрофазотрон». Так родилась эта статья.

Синхрофазотрон представляет собой один из видов ускорителей. Ускорители – это установки, в которых атомные частицы разгоняют до больших энергий. По результату их соударений с другими атомными частицами физики судят о строении и свойствах материи. Любой ускоритель характеризуется двумя важными параметрами – энергией ускоренных частиц и интенсивностью, то есть количеством частиц в пучке. Энергия определяет силу взаимодействия частиц, а интенсивность – вероятность соударения частиц. Конструкция ускорителей зависит от вида ускоряемых частиц.

Фото Н.Горелова

Синхрофазотрон в Дубне, пущенный в марте 1957 года, став первым ускорителем такого типа в Советском Союзе и четвёртым в мире, сразу стал рекордным в мире. Первые три ускорителя распределились следующим образом: в Брукхэйвене (США) «Космотрон» (3 ГэВ) (1952), в Бирмингаме (Англия) (1ГэВ) (1953) и в Беркли (США) «Беватрон» (6,3 Гэв) (1954) . Максимальная энергия протонов дубненского синхрофазотрона составила 10 ГэВ. Тогда это событие потрясло весь мир, и слово «синхрофазотрон» прочно вошло в нашу жизнь.

Сегодня, когда с документов дубненского синхрофазотрона частично снят гриф секретности, можно проследить логическую цепочку событий, которая привела к его созданию.

Увеличение энергии ускоренных частиц в ускорителях способствует более глубокому проникновению в тайны мироздания, поэтому каждый шаг значительного повышения этой энергии представляется большим научным достижением. Первыми такими шагами в истории развития ускорителей стали изобретения циклотрона для ускорения протонов и бетатрона для ускорения электронов. Впервые идея циклотрона содержалась в патентной заявке Сциларда, относящейся приблизительно к 1928 году . Несмотря на это, методика циклотрона связана исключительно с именем Лоуренса, под руководством которого к 1932 году она была осуществлена практически. За это в 1939 году Лоуренс был удостоен Нобелевской премии. Бетатрон в 1940 году построил Керст по идее Видероэ .

О необходимости создания в Советском Союзе серьезной ускорительной базы впервые было заявлено на правительственном уровне в марте 1938 года. Группа исследователей Ленинградского физико-технического института (ЛФТИ) во главе с академиком А.Ф. Иоффе обратилась к председателю СНК СССР В.М. Молотову с письмом, в котором предлагалось создать техническую базу для исследований в области строения атомного ядра. В то время вопросы строения атомного ядра стали одной из центральных проблем естествознания, а в их решении Советский Союз значительно отставал. Например, в Америке насчитывалось, по крайней мере, пять работающих циклотронов, а в Советском Союзе не было ни одного (единственный циклотрон Радиевого института АН (РИАН), пущенный в 1937 году, из-за явных дефектов проектирования практически не работал). Обращение к Молотову содержало просьбу создать условия для окончания к 1 января 1939 года постройки циклотрона ЛФТИ. Работа по его созданию, начатая в 1937 году, была приостановлена из-за ведомственных неувязок и прекращения финансирования .

Действительно, в момент написания письма в правительственных кругах страны было явное недопонимание актуальности исследований в области атомной физики. По воспоминаниям М.Г. Мещерякова, в 1938 году даже встал вопрос о ликвидации Радиевого института, который, по чьему-то мнению, занимался никому не нужными исследованиями урана и тория, в то время как страна стремилась увеличить добычу угля и выплавку стали .

Письмо к Молотову возымело действие, и уже в июне 1938 года комиссия от Академии наук СССР, которую возглавил П.Л. Капица, по запросу правительства дала заключение о необходимости строить циклотрон ЛФТИ на 10–20 МэВ в зависимости от типа ускоряемых частиц и совершенствовать циклотрон РИАНа .

В начале ноября 1938 года С. И. Вавилов обратился в Президиум АН с предложением построить циклотрон ЛФТИ в Москве. Для этого предлагалось перевести из ЛФТИ в Физический институт АН (ФИАН) лабораторию И.В. Курчатова, которая занималась созданием циклотрона .
С.И. Вавилов хотел, чтобы центральная лаборатория по изучению атомного ядра располагалась там же, где и Академия наук, т. е. в Москве . Эти предложения Президиум АН СССР утвердил 25 ноября 1938 года в своём постановлении «Об организации в Академии наук работ по исследованию атомного ядра» . Это вызвало резкое неприятие в ЛФТИ. А.Ф. Иоффе опротестовал такое решение в обращении в Президиум, а А.И. Алиханов с И.В. Курчатовым в письме к В.М. Молотову. Однако Президиум настаивал на своём решении . Активную позицию против строительства второго циклотрона в Ленинграде занял учёный секретарь Ядерной комиссии В.И. Векслер .

Споры закончились в конце 1939 года, когда А.Ф. Иоффе предложил создать сразу три циклотрона . 30 июля 1940 года на заседании Президиума АН СССР было решено поручить РИАНу в текущем году дооборудовать действующий циклотрон, ФИАНу к 15 октября подготовить необходимые материалы по строительству нового мощного циклотрона, а ЛФТИ окончить строительство циклотрона в первом квартале 1941 года .

В связи с этим решением в ФИАНе создали так называемую циклотронную бригаду, в которую вошли В.И. Векслер, С.Н. Вернов, П.А. Черенков, Л.В. Грошев и Е.Л. Фейнберг . 26 сентября 1940 года Бюро Отделения физико-математических наук (ОФМН) заслушало информацию В.И. Векслера о проектном задании на циклотрон, одобрило его основные характеристики и смету на строительство. Циклотрон был рассчитан на ускорение дейтронов до энергии 50 МэВ. ФИАН планировал начать его строительство в 1941 году и пустить в 1943-м . Намеченные планы нарушила война.

Но вскоре острая необходимость в создании атомной бомбы заставила Советский Союз мобилизовать усилия в исследовании микромира. Один за другим построили два циклотрона в Лаборатории № 2 в Москве (1944, 1946 годы), в Ленинграде после снятия блокады восстановили циклотроны РИАН и ЛФТИ (1946 год) .

Однако ещё к началу 1940-х годов стало ясно, что возможности по энергии, как циклотрона, так и бетатрона, были исчерпаны. Максимальная энергия ускоряемых протонов в циклотроне в среднем была порядка 20 МэВ , а электронов в бетатроне – порядка 100 МэВ . Для дальнейших же исследований микромира требовалось увеличение энергии ускоренных частиц, поэтому остро встала задача поиска новых методов ускорения.

Её решение не заставило долго ждать. В 1944 году в журналах «Доклады Академии наук» были опубликованы две статьи В.И. Векслера с предложениями, как повысить энергию ускоряемых электронов . Речь шла об ускорителях, получивших в дальнейшем названия микротрона и синхротрона. В марте 1945 года в журнале «Jornal of Phisics» Векслер опубликовал новую статью, в которой наряду с уже известными предложенными им ускорителями электронов, было показано, как повысить энергию ускоряемых протонов . В основе всех предложений Векслера лежала одна и та же идея так называемого метода синхронизации.

Самым важным моментом в статьях Векслера было доказательство устойчивости предложенных им способов ускорения частиц, что означало возможность практического их использования. Согласно терминологии ускорителей Векслер назвал эту устойчивость автоматической фазировкой, или автофазировкой. Поэтому впоследствии его идею синхронизации стали называть принципом автофазировки.

Спустя год идею синхронизации для ускорения электронов с доказательством устойчивости такого процесса независимо от Векслера предложил американский физик Э. МакМиллан . Он же предложил и название нового ускорителя – синхротрон. Однако приоритет сохранился за Векслером.

Таким образом, в историю ускорителей Векслер вошёл единоличным автором принципа автофазировки, так как работы по этому вопросу были опубликованы им только за его фамилией без ссылок на других авторов. На самом деле, как выяснилось спустя много лет, у Векслера был соавтор – Евгений Львович Фейнберг, физик-теоретик циклотронной бригады. Именно он обратил внимание Векслера на необходимость рассмотрения вопроса об устойчивости предложенных новых способов ускорения, и, главное, сам же строго математически доказал их устойчивость. Это было использовано Векслером в его статьях без каких-либо упоминаний Фейнберга . Таким образом, в словосочетании «принцип автофазировки» Векслеру принадлежит «принцип», то есть идея, как ускорять релятивистские частицы, а Фейнбергу – «автофазировка», то есть доказательство устойчивости процесса ускорения по идее Векслера. Поэтому, говоря о принципе автофазировки, правильно, а главное, справедливо, говорить о двух его соавторах: В.И. Векслере и Е.Л. Фейнберге.

Принцип автофазировки открыл новую грандиозную эпоху в развитии ускорителей. Правда, следует заметить, что в ускорителях, основанных на этом принципе, в явном виде проявилось «правило рычага» – выигрыш в энергии повлек проигрыш в интенсивности пучка ускоренных частиц. На этот неприятный момент сразу обратили внимание на сессии Отделения физико-математических наук 20 февраля 1945 года, однако тогда же все единодушно пришли к выводу, что данное обстоятельство ни в коем случае не должно препятствовать его реализации . Хотя, к слову сказать, борьба за интенсивность впоследствии постоянно досаждала ускорительщикам.

На той же сессии по предложению президента Академии наук СССР С.И. Вавилова было принято решение – незамедлительно строить два типа ускорителей, основанных на принципе автофазировки. Один – для ускорения протонов, впоследствии названный синхроциклотроном, другой – электронов, названный синхротроном. 19 февраля 1946 года Специальный комитет при Совнаркоме СССР поручил соответствующей комиссии разработать их проекты с указанием мощности, сроков изготовления и места строительства . (От создания циклотрона в ФИАНе отказались).

В результате 13 августа 1946 года одновременно вышло два постановления Совета министров СССР, подписанные Председателем Совета министров СССР И.В. Сталиным и Управляющим делами Совета министров СССР Я.Е. Чадаевым. Одно по созданию синхроциклотрона на энергию дейтронов 250 МэВ, другое – синхротрона на энергию 1 ГэВ . Энергия ускорителей в первую очередь диктовалась политическим противостоянием США и СССР. В США уже создавались синхроциклотрон на энергию дейтронов порядка 190 МэВ и синхротрон на энергию 250-300 МэВ . Отечественные ускорители по энергии должны были перекрыть американские.

С синхроциклотроном связывали надежды на открытие новых элементов, новых способов получения атомной энергии из более дешевых, чем уран, источников . С помощью синхротрона намеревались получать искусственным путем мезоны, которые, как предполагали советские физики в то время, способны вызывать расщепление ядер .

Оба постановления вышли с грифом «Совершенно секретно (особая папка)», так как строительство ускорителей шло в рамках засекреченного проекта создания атомной бомбы. Сами по себе ускорители прямого отношения к бомбе не имели, но с их помощью надеялись получить точную теорию ядерных сил, необходимую для её расчетов. В то время такие расчёты производились лишь с использованием большого набора приближенных моделей . Но, всё оказалось не так просто, как думалось поначалу, и следует заметить, что такая теория не создана до сих пор.

Постановления определили места строительства ускорителей: синхротрона – в Москве, на Калужском шоссе (ныне Ленинский проспект), на территории ФИАНа; синхроциклотрона – в районе Иваньковской ГЭС в 125 километрах к северу от Москвы (в то время Калининская область). Первоначально создание обоих ускорителей поручили ФИАНу. Руководителем работ по синхротрону был назначен В.И. Векслер, а по синхроциклотрону – Д.В. Скобельцын.

Полгода спустя руководитель атомного проекта И.В. Курчатов, недовольный ходом работ по созданию фиановского синхроциклотрона
, перевёл эту тему в свою Лабораторию № 2 . Её новым руководителем он назначил М.Г. Мещерякова, освободив его от работы в ленинградском Радиевом институте . Под руководством М.Г. Мещерякова в Лаборатории № 2 создали модель синхроциклотрона, которая уже экспериментально подтвердила правильность принципа автофазировки. В 1947 году начали строить ускоритель в Калининской области .

14 декабря 1949 года под руководством М.Г. Мещерякова синхроциклотрон был успешно пущен в намеченный срок. Он стал первым в Советском Союзе ускорителем такого типа, перекрыв энергию созданного в конце 1946 года аналогичного ускорителя в Беркли (США). Советский синхроциклотрон оставался рекордным вплоть до 1953 года .

Первоначально лаборатория, основанная на базе синхроциклотрона, в целях секретности называлась Гидротехнической лабораторией АН СССР (ГТЛ) и была филиалом Лаборатории № 2. В 1953 году ее преобразовали в самостоятельный Институт ядерных проблем АН СССР (ИЯП), который возглавил М.Г. Мещеряков .

Создание синхротрона по ряду причин не удалось осуществить. Во-первых, из-за непредвиденных трудностей пришлось построить два синхротрона на меньшие энергии – 30 и 250 МэВ . Их расположили на территории ФИАНа, а синхротрон на 1 ГэВ решили строить за пределами Москвы. В июне 1948 года ему выделили место в нескольких километрах от уже строящегося синхроциклотрона в Калининской области . Но и там его так и не построили, так как предпочтение было отдано ускорителю, предложенному академиком Украинской Академии наук Александром Ильичом Лейпунским. Произошло это следующим образом.

В 1946 году А.И. Лейпунский на основе принципа автофазировки выдвинул идею о возможности создания ускорителя, в котором соединялись бы особенности синхротрона и синхроциклотрона . Это позволяло значительно увеличить энергию ускоряемых протонов по сравнению с синхроциклотроном. Позже Векслер назвал такой тип ускорителя синхрофазотроном. Название становится понятным, если учесть, что синхроциклотрон поначалу называли фазотроном. При объединении слов «синхротрон» и «фазотрон» получался «синхро-фазо-трон».

Впоследствии Векслер признал, что инициатором создания ускорителя типа синхрофазотрона в Советском Союзе был А.И. Лейпунский . Следует обратить внимание, что речь идёт именно о Советском Союзе. Потому, что ещё до предложения Лейпунского и, что особенно интересно, до опубликования работ Векслера по принципу автофазировки(!), в Англии в 1943 году профессором Бирмингамского университета М. Олифантом был предложен ускоритель синхрофазотронного типа. Вследствие ограничений военного времени это предложение тогда не было опубликовано . После войны в Бирмингеме начали разрабатывать создание самого первого в мире синхрофазотрона. В 1947 году в США также приступили к разработке синхрофазотрона .

Из всех типов ускорителей, основанных на принципе автофазировки, синхрофазотрон в техническом отношении наиболее сложен, и тогда многие сомневались в возможности его создания . Но Лейпунский, уверенный, что всё получится, смело взялся за реализацию своей идеи.

О.Д. Казачковский, заместитель А.И. Лейпунского

В 1947 году в Лаборатории «В» вблизи станции Обнинское (ныне город Обнинск) под его руководством специальная ускорительная группа начала разработку ускорителя. Первыми теоретиками синхрофазотрона стали Ю.А. Крутков, О.Д. Казачковский и Л.Л. Сабсович . Одновременно с развитием теории немногочисленный инженерный состав ускорительной группы занимался разработкой отдельных узлов, необходимых для модели будущего ускорителя.

В феврале 1948 года А. И. Лейпунский принял участие в закрытой конференции по ускорителям, на которой кроме министров присутствовали А.Л. Минц, известный уже в то время специалист по радиотехнике, главные инженеры ленинградских заводов «Электросила» и Трансформаторного. Все они заверили Лейпунского, что предложенный им ускоритель можно сделать . Такая поддержка вдохновила Лейпунского начать без промедления работу по созданию опытной установки, в которой можно было смоделировать уже весь процесс ускорения протонов. Он дал указание своему заместителю О.Д. Казачковскому первым привлечь к этой работе Л.П. Зиновьева .

Здание Лаборатории «В» (ныне ФЭИ). Ускорительная группа располагалась в правом крыле. Модель расположили в пристройке 10х10 м за правым крылом.

На тот момент Зиновьев занимался разработкой ионного источника и высоковольтных импульсных схем для питания инжектора модели будущего ускорителя [Неопубликованные воспоминания Л.П. Зиновьева]. Лейпунский сразу обратил внимание на грамотного и творческого инженера. Зиновьев возглавил эксперименты по созданию действующей модели будущего ускорителя. Тогда никто не мог предположить, что, став одним из первопроходцев в работе по воплощению идеи синхрофазотрона в жизнь, Зиновьев окажется единственным человеком, который пройдёт все этапы его создания и совершенствования. И не просто пройдет, а возглавит их.

В группу Зиновьева входил инженер фон Эрцен из числа немецких сотрудников, привлечённых Советским Союзом после окончания Великой Отечественной войны для участия в атомном проекте [Письмо О.Д. Казачковского Л.Л. Зиновьевой от 16. 11. 2003].

Л.П. Зиновьев в период работы в Лаборатории «В» (1948 г.)

Расчёты подтвердили правильность идеи Лейпунского в отношении создания ускорителя типа синхрофазотрона . К тому же в Советском Союзе тогда уже стало известно, что развитие протонных ускорителей в США также пошло по этому пути . К началу 1949 года были составлены технические требования к основным элементам ускорителя на энергию протонов 1,3–1,5 ГэВ, была смонтирована и готова к пуску малая опытная модель . Для размещения модели была сооружена специальная пристройка к основному зданию лаборатории с залом 10х10 метров [Письменное сообщение О.Д. Казачковского]. К марту 1949 года Лейпунский должен был представить эскизный проект синхрофазотрона на энергию 10 ГэВ .

И вдруг в 1949 году, в самый разгар работ, правительство решило передать начатую работу по синхрофазотрону в ФИАН. Зачем? Почему? Ведь ФИАН уже был занят созданием синхротрона на 1 ГэВ! Да в том-то и дело, что оба проекта – и синхрофазотрона на 1,5 ГэВ, и синхротрона на
1 ГэВ – были слишком дорогими, и возник вопрос об их целесообразности. Окончательно его разрешили на одном из специальных заседаний в ФИАНе, где собрались ведущие физики страны. Они сочли ненужным сооружение синхротрона на 1 ГэВ из-за отсутствия большого интереса к ускорению электронов. Главным оппонентом такой позиции выступал М.А. Марков. Основной его аргумент состоял в том, что изучать и протоны, и ядерные силы гораздо эффективнее с помощью уже хорошо изученного электромагнитного взаимодействия. Однако отстоять свою точку зрения ему не удалось, и положительное решение оказалось в пользу проекта Лейпунского .

При этом рушилась заветная мечта Векслера построить самый крупный ускоритель. По его мнению, таковым должен был стать синхротрон на 1 ГэВ . Cо сложившейся ситуацией Векслер не захотел мириться. При поддержке С.И. Вавилова он предложил отказаться от проекта сооружения синхрофазотрона на 1,5 ГэВ, который возглавлял Лейпунский, и приступить сразу к проектированию ускорителя на 10 ГэВ, ранее порученного также А.И.Лейпунскому . Правительство приняло это предложение, так как в апреле 1948 года стало известно о проекте синхрофазотрона на 6–7 ГэВ в Калифорнийском университете, и, хотелось, хоть на время оказаться впереди США .

2 мая 1949 года вышло постановление Совета министров СССР о создании синхрофазотрона на энергию 7–10 ГэВ на территории, ранее отведенной для синхротрона . Тему синхрофазотрона из Лаборатории «В» перевели в ФИАН, а ее научно-техническим руководителем назначили В.И. Векслера, хотя дела у Лейпунского шли вполне успешно .

Объяснить это можно, во-первых, тем, что Векслер считался автором принципа автофазировки, и, по воспоминаниям современников, ему очень благоволил Л.П. Берия . Вероятно, на него произвело впечатление единственного выступления Векслера в Кремле, посвященного принципу автофазировки и возможности создания на его основе новых ускорителей. Во-вторых, С.И. Вавилов был в то время не только директором ФИАНа, но и президентом АН СССР. Лейпунскому предложили стать заместителем Векслера, но он отказался и в дальнейшем в создании синхрофазотрона не участвовал. По словам О.Д. Казачковского, «ясно было, что два медведя в одной берлоге не уживутся» . Впоследствии А.И. Лейпунский и О.Д. Казачковский стали ведущими специалистами по реакторам и в 1960 году за работу в этой области были удостоены Ленинской премии.

В постановлении имелся пункт о переводе на работу в ФИАН сотрудников Лаборатории «В», занимавшихся разработкой ускорителя, а также о передаче соответствующего оборудования. А передавать было что – работу над ускорителем в Лаборатории «В» к тому моменту довели до стадии модели и обоснования основных решений .

В.А. Петухов, заместитель В.И. Векслера

В ФИАН в группу по созданию синхрофазотрона от Лейпунского перешли восемь сотрудников , в том числе профессор В.А. Петухов, который был назначен заместителем Векслера.

Л.П. Зиновьев с двумя другими сотрудниками, А.В. Куценко и Е.П. Овчиниковым, очень не хотели уходить от Лейпунского, который был прекрасным руководителем и замечательным человеком. Однако разговор на эту тему с Векслером был короткий и неприятный, после чего они отказались от затеи остаться в Обнинске и согласились на переход в ФИАН .

С началом работы над созданием синхрофазотрона в ФИАНе имя Лейпунского в связи с этим ускорителем официально было предано полному забвению. Как и в случае с открытием автофазировки главным инициатором и создателем синхрофазотрона в Советском Союзе в историю ускорителей несправедливо вошёл только Векслер.

Теоретические и экспериментальные результаты, полученные в Лаборатории «В», были частично использованы при проектировании синхрофазотрона на 10 ГэВ в ФИАНе . Однако повышение энергии ускорителя потребовало значительных доработок. Трудности в этом в очень большой степени усугублялись тем, что в то время во всём мире отсутствовал опыт сооружения столь больших установок .

В создании синхрофазотрона выделилось три основных направления – физика ускорения, радиотехническое и электротехническое.

Теоретическую часть направления физики ускорения возглавил М.С. Рабинович. Под его руководством в ФИАНе сделали физическое обоснование технического проекта.

Непосредственное руководство инженерно-технической частью направления физики ускорения Векслер возложил на Л.П. Зиновьева. Такое решение было вполне понятно, так как Зиновьев был уже хорошо знаком с проблемой по работе в Лаборатории Лейпунского. Поэтому бытующее мнение о заслуге Векслера, который сумел найти человека в лице Зиновьева, удачно воплотившего в реальность идею синхрофазотрона, ошибочно. Векслер не нашёл Зиновьева, а получил его автоматически из группы Лейпунского.

Коллективы радиотехнического и электротехнического направлений также не пришлось создавать заново, так как они уже прежде были задействованы в работе по созданию синхрофазотрона в Лаборатории «В».

Радиотехническим направлением занималась московская Лаборатория Академии наук под руководством А.Л. Минца (РАЛАН), впоследствии ставшая Радиотехническим институтом, а электротехническим – ленинградский НИИ, возглавляемый Е.Г. Комаром.

Для получения необходимого опыта решили построить модель синхрофазотрона на энергию 180 МэВ. Её расположили на территории ФИАНа в специальном здании, которое из соображений секретности назвали складом № 2. В начале 1951 года все работы по модели, включая монтаж оборудования, наладку и комплексный её пуск, Векслер возложил на Зиновьева .

Фиановская модель отнюдь не была малюткой – её магнит диаметром четыре метра весил 290 тонн [Письменное сообщение А.А. Комара]. Впоследствии Зиновьев вспоминал, что, когда собрали модель в соответствии с первыми расчётами и попытались её пустить, поначалу ничего не работало. Пришлось преодолеть множество непредвиденных технических трудностей, прежде чем модель запустили. Когда в 1953 году это произошло, Векслер сказал: «Ну, всё! Иваньковский синхрофазотрон работать будет!» . Речь шла о большом синхрофазотроне на 10 ГэВ, который уже начали сооружать в 1951 году в Калининской области. Строительство осуществляла организация под кодовым названием ТДС-533 (Техническая дирекция строительства 533) .

Незадолго до пуска модели в конце 1952 года в популярном американском журнале «Scientific American» неожиданно появилось краткое сообщение о новой конструкции магнитной системы ускорителя, названной жестко фокусирующей [А.А. Тяпкин. Неопубликованная автобиография]. Эта конструкция позволяла значительно уменьшить сечение вакуумной камеры. В результате экономилось большое количество железа, идущего на постройку магнита. К примеру, ускоритель в Женеве на энергию 30 ГэВ, основанный на жёсткой фокусировке, имеет втрое большую энергию и втрое большую длину окружности, чем дубненский синхрофазотрон, а его магнит в десять раз легче! .

Конструкцию магнитов жёсткой фокусировки предложили и разработали американские ученые Курант, Ливингстон и Снайдер в 1952 году. За несколько лет до них то же самое придумал, но не опубликовал Кристофилос .

Сразу после публикации в «Scientific American» идеи жёсткой фокусировки М.С. Козодаев, работавший в ГТЛ у М.Г. Мещерякова, поручил молодому тогда сотруднику А.А. Тяпкину разобраться глубоко с новым изобретением. К чести Тяпкина он очень быстро решил порученную задачу, применив для кольцевого магнита решение П.Л. Капицей задачи о вибрирующем маятнике. По распоряжению И.В. Курчатова решение, полученное Тяпкиным, обсуждалось на заседании научной секции в Министерстве среднего машиностроения, которое состоялось в начале марта 1953 года. На это заседание был приглашён В.И. Векслер со своей группой теоретиков в составе А.А. Коломенского, В.А. Петухова и М.С. Рабиновича. Тогда все они выразили мнение о ненадёжности метода жёсткой фокусировки из-за резонансов по высоким гармоникам.

Зиновьев же сразу оценил изобретение новой системы и предложил Векслеру перепроектировать дубненский синхрофазотрон. Но для этого пришлось бы поступиться временем. Векслер сказал тогда: «Нет! Хоть на один день, но мы должны оказаться впереди американцев» [Частное сообщение Л.П. Зиновьева]. И большой ускоритель продолжили строить по ранее разработанному проекту.

Модель сыграла немаловажную роль не только для отработки принципиально важных моментов в работе большого ускорителя, но и для подготовки кадров к предстоящим работам на нём. В работе на модели принимали участие молодые специалисты, только что окончившие институты. Векслер придавал этому вопросу большое значение, и при наборе молодых специалистов для работы на синхрофазотроне многих, хотя бы на короткое время, посылал на модель для ознакомления с работами на ускорителе .

В 1953 году на базе строящегося синхрофазотрона создали Электрофизическую лабораторию АН СССР (ЭФЛАН). Её директором назначили В.И. Векслера. Это назначение не было безоблачным. Сооружение большого синхрофазотрона, начатое в 1951 году в Ново-Иваньково, проводилось под командой министерства, а в министерстве были недовольны Векслером и хотели его снять с руководства проектом. Это недовольство легко понять, так как по многочисленным воспоминаниям Векслер был очень невыдержан в общении с людьми. Наконец, в 1952 году, было принято решение о том, чтобы его снять, и поручить доводку синхрофазотрона Константину Назаровичу Мещерякову, министру электротехнической промышленности, который положительно зарекомендовал себя при создании синхроциклотрона. Это решение уже было завизировано И.В. Курчатовым и А.Н. Несмеяновым, президентом Академии наук в то время. Но, когда распоряжение попало к Берии, тот стал возражать и не подписал его. И Векслер остался руководителем .

В 1956 году ИЯП и ЭФЛАН составили основу созданного Объединенного института ядерных исследований (ОИЯИ). Место его расположения стало называться городом Дубной. К тому моменту энергия протонов на синхроциклотроне составляла 680 МэВ, а строительство синхрофазотрона завершалось. С первых дней образования ОИЯИ стилизованный рисунок здания синхрофазотрона стал его официальным символом.

Модель помогла в решении ряда вопросов для ускорителя на 10 ГэВ, однако из-за большой разницы в размерах конструкции многих узлов претерпели значительные изменения. Средний диаметр электромагнита синхрофазотрона составил 60 метров, а вес – 36 тысяч тонн (по своим параметрам он до сих пор остается в Книге рекордов Гиннесса). Возник целый каскад новых сложных инженерных задач, которые в итоге были успешно решены .

Наконец всё было готово для комплексного пуска ускорителя. По распоряжению Векслера им руководил Л.П. Зиновьев . Работы начались в конце декабря 1956 года. По воспоминаниям А.А. Коломенского, большую часть своей неистощимой энергии в то время Векслер тратил на «выколачивание» помощи из внешних организаций и на проведение в жизнь дельных предложений, во многом исходивших от Зиновьева . Векслер высоко ценил в Зиновьеве интуицию экспериментатора , которая сыграла решающую роль и при пуске ускорителя-гиганта.

Следует заметить, что пуск синхрофазотрона не сводился к нажатию одной кнопки, подобно включению телевизора. Он состоял из решения ряда последовательных задач, на что по плану было отведено три месяца. При этом мало кто верил, что ускорительщики смогут уложиться в такой срок . И действительно, долго не удавалось получить так называемый бетатронный режим, который являлся заключительной задачей этапа пуска ускорителя. Было много разных предложений, но ни одно не приводило к успеху. В конце концов, бетатронный режим удалось получить по методу, предложенномуЛ.П. Зиновьевым .Тогда же провели контрольное ускорение. Это произошло 15 марта 1957 года . В итоге синхрофазотрон вопреки ожиданию был пущен в намеченныетри месяца. Векслера в момент запуска на ускорителе не было. Это отсутствие не было случайным, так как непосредственное участие Векслера в пуске ускорителя не входило в его задачу. В то тяжёлое и напряжённое для ускорительщиков время Векслер уже занимался подготовкой предстоящих физических экспериментов на будущем пучке ускоренных протонов. Кроме того, тогда же он принимал самое активное участие в образовании Объединенного института ядерных исследований. Однако, несмотря на огромную занятость, он находил возможность и часто появлялся в ускорительном корпусе и интересовался, как идут дела в отношении пуска. В день получения бетатронного режима Векслер был в Москве. В Дубну он вернулся поздно вечером. Узнав, что синхрофазотрон заработал, он очень обрадовался .

По случаю радостного события, Владимир Иосифович тут же послал своего шофёра М.П. Арапова на ЗИМе в город за ящиком шампанского. Фужерами помимо обычных стаканов стали колбы разбитых ламп, бумажные стаканы. Людей переполняла радость успеха. Этот момент остался в их памяти на всю жизнь. И впоследствии в воспоминаниях о запуске синхрофазотрона часто можно слышать или читать о ящике шампанского, который был доставлен по просьбе Векслера, что создаёт иллюзию его непосредственного участия в знаменательном событии.

На третьей сессии Ученого совета ОИЯИ член-корреспондент АН В.П. Джелепов отметил, что «Зиновьев был во всех отношениях душой запуска и внёс в это дело колоссальное количество энергии и усилий, именно творческих усилий в ходе наладкимашины». А директор Института член-корреспондент Д.И. Блохинцев добавил, что «Зиновьев фактически вынес на себе огромный труд комплексной наладки» .

Запуск синхрофазотрона стал для Л. П. Зиновьева итогом нескольких лет его напряжённой работы по созданию ускорителя, начавшейся в Обнинском в Лаборатории «В» под руководством А. И. Лейпунского.

Дубненскому синхрофазотрону удалось стать рекордным в мире по энергии всего на два года с небольшим. Для ускорителя срок незначительный. Любое промедление лишило бы Векслера его заветной мечты построить самый крупный ускоритель в мире – ведь практически одновременно с дубненским синхрофазотроном в ЦЕРНе сооружался синхрофазотрон на энергию 30 ГэВ, основанный на жёсткой фокусировке. Роль Зиновьева в завоевании этих двух лет неоднократно признавали и сотрудники, участвующие в создании, ускорителя, и сам Векслер. В одной из характеристик он писал: «Успех запуска синхрофазотрона и возможность начала проведения широкого фронта физических работ на нём в значительной степени связаны с участием в этих работах Л.П. Зиновьева» .

К сожалению, ошибочный факт из книги Фейнберга был использован в документальном фильме про Минца (автор сценария Г.Е. Горелик). Этот фильм неоднократно был показан по телеканалу «Культура».

О рождении нового ускорителя в Дубне всему миру сообщила газета «Правда» 11 апреля 1957 года. Интересно, что это известие появилось не сразу после пуска синхрофазотрона 15 марта, а лишь тогда, когда энергия ускорителя, постепенно поднимаемая со дня пуска, превысила энергию 6,3 ГэВ лидирующего в то время американского синхрофазотрона в Беркли. «Есть 8,3 миллиарда электронвольт!» – сообщала газета, извещая, что в Советском Союзе создан рекордный ускоритель. Сбылась заветная мечта Векслера!

Месяц спустя после пуска синхрофазотрона, 16 апреля, энергия протонов достигла проектной величины в 10 ГэВ. Об этом Векслер доложил на второй сессии ученого совета Объединенного института в мае 1957 года . Тогда же директор института Д.И. Блохинцев отметил, что, во-первых, модель синхрофазотрона пустили за полтора года, в то время как в Америке на это ушло около двух лет. Во-вторых, сам синхрофазотрон удалось пустить за три месяца, уложившись в график, хотя поначалу это казалось нереальным. Именно пуск синхрофазотрона принёс Дубне первую всемирную славу.

В эксплуатацию ускоритель был сдан только несколько месяцев спустя после получения проектной энергии, так как оставалось ещё достаточно нерешённых технических задач. Решение всего комплекса этих задач в основном легло на Л.П. Зиновьева как руководителя синхрофазотроном. Здесь уместно привести слова одного из ведущих создателей синхрофазотрона Н.А. Моносзона: «Сегодня совершенно очевидно, что создание современного ускорителя связано не только с решением задач физики ускорения …, но и с решением сложных инженерных проблем. Сегодня без преувеличения можно сказать, что именно инженерные проблемы определяют достижимый уровень энергии и качественные характеристики ускорителей высоких энергий» .

Особенно сложной оказалась задача получения проектной интенсивности ускорителя 10 9 частиц в импульсе . Первоначальная интенсивность составляла всего 10 7 частиц в импульсе . В то время физики в шутку говорили о единице измерения интенсивности в один «векслер», равной один мезон в сезон. Тогда никто не вспоминал, что проблемы с интенсивностью заложены изначально в самом принципе автофазировки. К тому же на интенсивность значительно влияли механические дефекты монтажа и другие причины. Максимальное их устранение позволило к середине 1958 года, то есть практически через год после пуска ускорителя, получить интенсивность 7.5х10 10 частиц в импульсе . Такой срок не смущал Векслера – ведь наладка американского ускорителя в Беркли на энергию 6 ГэВ, магнит которого весил в четыре раза меньше магнита дубненского синхрофазотрона, продолжалась свыше года .

С момента своего пуска синхрофазотрон стал своего рода визитной карточкой СССР. Посмотреть на «восьмое чудо» света, как назвали новый ускоритель тогда, приезжали многие зарубежные известные учёные и высокопоставленные руководители разных стран. Синхрофазотрон поражал не только своей необозримой «грудой железа», а главным образом тем, что эта «груда» работала! И в самую первую очередь это была заслуга Л.П. Зиновьева. Векслер, будучи руководителем всего проекта по созданию синхрофазотрона, решал организационные вопросы. Вся ответственность за решение конкретных инженерно-технических задач ускорительной части проекта была возложена В.И. Векслером на Зиновьева. Зиновьев блестяще в кратчайший срок справился с поставленной труднейшей задачей – синхрофазотрон заработал! И именно за это он был удостоен Ленинской премии. Далеко не всегда, даже простейшие установки, которые теоретически должны работать, работают. Даже обычный лодочный мотор с подробной инструкцией к действию не работает в неумелых руках, а здесь речь шла о первом в СССР синхрофазотроне, с самого начала своего создания претендующего стать рекордным в мире.

Осенью 1957 года по инициативе директора ФИАНа академика Д.В. Скобельцына ведущие организации в создании синхрофазотрона выдвинули 43(!) человека кандидатами на присуждение самой престижной в то время в Советском Союзе Ленинской премии. Скобельцын считал, что от каждого из трёх основных направлений в создании синхрофазотрона (физика ускорения, радиотехника и электротехника) надо представить кандидатов на премию в равной мере .

В октябре 1957 года на расширенном заседании Ученого совета Курчатовского института под председательством самого И.В. Курчатова из этой группы было отобрано 17 человек . По условиям премии коллектив лауреатов не мог превышать 12 человек. В апреле 1959 года были названы их имена: директор Лаборатории высоких энергий ОИЯИ В.И. Векслер, начальник отдела той же лаборатории Л.П. Зиновьев, заместитель начальника Главного управления по использованию атомной энергии при Совете Министров СССР Д.В. Ефремов, директор ленинградского НИИ Е.Г. Комар и его сотрудники Н.А. Моносзон, А.М. Столов, директор московского Радиотехнического института АН СССР А.Л. Минц, сотрудники того же института Ф.А. Водопьянов, С.М. Рубчинский, сотрудники ФИАНа А.А. Коломенский, В.А. Петухов, М.С. Рабинович .

Говоря о синхрофазотроне, нельзя не сказать о практическойшколе ускорительщиков, созданной Л.П. Зиновьевым. Это его ученики, прошедшие «школу синхрофазотрона», пускали ускорители в Серпухове, Ереване, Троицке. Школа всегда подразумевает непосредственное общение учителя и учеников. Вся молодёжь на синхрофазотроне в рабочем порядке общалась непосредственно в основном с Зиновьевым. Это он помог молодым сотрудникам почувствовать уверенность в своих силах, это он передал им первые навыки и знания, полученные в многолетних исканиях .

Мызников, Зиновьев, Капралов, Перфеев, Саранцев, Жильцов, Машинский, Есин

Векслер о школе ускорительщиков,созданной Зиновьевым (стеннограмма Учёного совета ЛЯП 27 февраля 1962 г.): «… у Зиновьева сейчас уже много учеников. …Саранцев, …Мызников, Есин … и т. д. Зиновьев выучил этих людей, они восприняли его методы».

Ю. Антонов, С. Нагдасев, В. Рашевский Г. Иванов, В. Саранцев («За коммунизм», 28 апреля 1962 г.): «Они (Мызников и Есин – Л.З. ) помнят свои первые шаги в науке и своего первого наставника и друга — Леонида Петровича Зиновьева. Это он помог им почувствовать уверенность в своих силах, это он передал им первые навыки и знания, полученные в многолетних исканиях. … Мы очень благодарны Леониду Петровичу за тот опыт, который мы получили в дни напряжённой работы по запуску синхрофазотрона».

У Векслера с Зиновьевым был договор, что после пуска ускорителя и доведения его до рабочего состояния Зиновьев вернётся в ФИАН. Однако Векслер упросил его остаться, считая, что больше никому не мог бы доверить руководство синхрофазотроном [Частное сообщение Л.П. Зиновьева]. Зиновьев согласился и руководил работой ускорителя более тридцати лет. Под его руководством и при непосредственном участии ускоритель постоянно совершенствовали. Зиновьев любил синхрофазотрон и очень тонко чувствовал дыхание этого железного исполина. По его словам, не было ни одной, даже самой малой детали ускорителя, которую бы он не потрогал и не знал её назначения.

Синхрофазотрон оставался в строю сорок пять лет. За это время на нём был сделан ряд открытий. Модель синхрофазотрона в 1960 году переделали в ускоритель электронов, до сих пор работающий в ФИАНе [Письменное сообщение А.А. Комара].

В.И. Векслер и Л.П. Зиновьев стали почётными гражданами Дубны.

Говоря о судьбе легендарного ускорителя, нельзя забывать, что поступательное движение науки и техники невозможно остановить. И рано или поздно любое техническое устройство устаревает. Да, сегодня уже никто не будет строить подобный ускоритель, так же, как и пользоваться услугами арифмометра. Но решение многих задач, определивших прогресс в создании современных ускорителей, было бы невозможным без создания дубненского синхрофазотрона. Он, как и первый паровоз Стивенсона, как и первый космический корабль «Восток», есть неотъемлемая ступенька в научном и техническом развитии.

В истории любой установки всегда выделяются три основных периода: её создание, рабочий период и её судьба после закрытия. Периоды создания и рабочий для дубненского синхрофазотрона полностью закончены, так как в 2002 году его закрыли для экспериментов. Полная оценка рабочего периода ускорителя ещё впереди. Судьба ускорителя после закрытия до конца ещё не ясна. Сейчас уже многие элементы синхрофазотрона разобраны за ненадобностью, а в его здании создаётся новый ускорительный комплекс. Удастся ли ОИЯИ сохранить для потомков хотя бы внешний вид легендарного ускорителя, который был символом своей эпохи, покажет время.

Благодарность

Автор выражает благодарность за помощь в получении необходимых документов в работе над статьёй Л.П. Стрелковой, Ю.В. Фролову, Н.В. Селезнёвой, Н.Г. Полухиной, В.М. Березанской, Т.Г. Красновой, Р. Позе, Е.В. Лобко, Е.Н. Шамаевой.

Литература

1. Атомный проект СССР. М.: Наука, Т. 1, ч. 1, 1998. 432 с.
2. Атомный проект СССР. М.: Наука, Т.1, ч. 2, 2002. 798 с.
3. Атомный проект СССР. М.: Наука, Т. 2, книга 1, 1999. 719 с.
4. Атомный проект СССР. М.: Наука, Т. 2, книга 2, 2000. 640 с.
5. Атомный проект СССР. М.: Наука, Т. 2, книга 3, 2002. 896 с.
6. Атомный проект СССР. М.: Наука, Т. 2, книга 4, 2003. 815 с.
7. Ливингуд Дж. Принципы работы циклических ускорителей. М.: Изд-во иностранной литературы, 1963. 494 с.
8. Ускорители. Перевод с англ. и нем. Под ред. Б. Н. Яблокова. М.: Госатомиздат, 1962. 560 с.
9. Гринберг А.П. Методы ускорения заряженных частиц. М.; Л.: Государственное издательство технико-теоретической литературы, 1950. 384 с.
10. Михаил Григорьевич Мещеряков: К 90-летию со дня рождения. Дубна.: ОИЯИ, 2000. 371 с.
11. Головин И.Н. И.В. Курчатов. М.: Атомиздат, 1972. 112 с.
12. Векслер В.И . Новый метод ускорения релятивистских частиц. //ДАН СССР. 1944. Т. 43, №8. С. 346–348.
13. Векслер В.И . О новом методе ускорения релятивистских частиц. //ДАН СССР. 1944. Т. 44, №9. С. 393–396.
14. Воспоминания о В.И. Векслере. М.: Наука, 1987. 296 с.
15. Владимир Иосифович Векслер. Дубна.: ОИЯИ, 2003. 408 с.
16. А.И. Лейпунский. Избранные труды. Воспоминания. Киев.: Наукова думка, 1990. 279 с.
17. Ливингстон М.С. Ускорители. М.: Изд-во иностранной литературы, 1956. 148 с.
18. Казачковский О.Д. Физик на службе атома. М.: Энергоатомиздат, 2002. 144 с.
19. Рабинович М.С . Основы теории синхрофазотрона. // Труды физического института. Т. Х. М.: Изд-во Академии наук СССР, 1958. С. 23 – 173.
20. Ланге Ф.Ф., Шпинель В.С. Методы получения быстрых корпускулярных лучей. //Известия Академии наук СССР. 1940. Т. 4, №2. С. 353–365.
21. Veksler V. A new method of acceleration of relativistic particles. //Journal of Physics. 1945. V. IX, No.3. P. 153–158.
22. McMillan E. The synchrotron. A proposed high energy particle accelerator. //Phys. Rev. 1945. V. 68. P. 143–144.
23. Фейнберг Евгений Львович: Личность сквозь призму памяти. М.: Физматлит, 2008. 400 с.
24. Хроника событий истории государственного научного центра Российской федерации – Физико-энергетического института за 50 лет (1946 – 1996).: ГНЦ РФ ФЭИ имени А.И. Лейпунского, 1996. 72 с.
25. Рабинович М.С. Воспоминания. Преподавание физики в высшей школе. Научно-методический журнал. №27., М.: Московский педагогический государственный университет, 2003. 135 с.
26. Фейнберг Е. Л. Эпоха и личность. Физики. М.: Наука. 1999. 302 с.
27. Фейнберг Е.Л. Эпоха и личность. Физики. 2-е изд. М.: Физматлит. 2003. 415 с.
28. Хилл Р. По следам частиц. М.: Мир. 1966. 172 с.
29. Архив ОИЯИ. Приказ по Лаборатории высоких энергий ОИЯИ №12. 1957.
30. Архив Курчатовского института. Выписка из протокола заседания научно-технического совета Института атомной энергии Академии наук СССР от 30-го октября 1957 года.
31. Архив ОИЯИ. Стенограмма заседания 2-й сессии Учёного совета ОИЯИ. Ф.1, ед. хр. 35
32. Архив ОИЯИ. Стенограмма заседания 3-й сессии Учёного совета ОИЯИ. Ф.1, ед. хр. 37
33. Архив ОИЯИ. Стенограмма заседания 4-й сессии Учёного совета ОИЯИ. Ф.1, ед. хр. 69
34. Архив РАН. (Архив ФИАН) Ф. 532, оп.1, №308.
35. Зиновьев Л.П. Этапы большого пути. // Дубна: Наука. Содружество. Прогресс. 1997. 12 марта. С. 3.
36. «Правда», 22 апреля 1959. С.1.
37. Шафранова М.Г. Объединённый институт ядерных исследований: Информационно-биографический справочник. Изд. 2-е. М.: Физматлит. 2002. 288 с.
38. Архив РАН. (Архив ФИАН) Ф. 532, оп. 1, №200.
39. Из поколения победителей. // Дубна: Наука. Содружество. Прогресс. 1982. №16. С. 6.
40. Физический энциклопедический словарь. М.: Советская энциклопедия, Т. 5, 1966. 576 с.
41. Физический энциклопедический словарь. М.: Советская энциклопедия, Т.4, 1965. 592 с.
42. Дубна. Остров стабильности: Очерки по истории Объединённого института ядерных исследований (1956–2006 гг.) М.: Академкнига, 2006. 643 с.
43. История советского атомного проекта. Сп/б.: Изд-во Русского Христианского гуманитарного института, выпуск 2, 2002. 656 с.
44. Зиновьева Л.Л. К вопросу об авторстве открытия автофазировки// Исследования по истории физики и механики. 2008. – М.: Физматлит, 2009, 416 с., С.213–233.
45. «За коммунизм», 28 апреля 1962. С. 3.

В 1957 году Советский Союз осуществил революционный научный прорыв сразу в двух направлениях: в октябре был запущен первый искусственный спутник Земли, а за несколько месяцев до этого, в марте, в Дубне начал работать легендарный синхрофазотрон - гигантская установка для исследования микромира. Эти два события потрясли весь мир, и слова «спутник» и «синхрофазотрон» прочно вошли в нашу жизнь.

Синхрофазотрон представляет собой один из видов ускорителей заряженных частиц. Частицы в них разгоняют до больших скоростей и, следовательно, до высоких энергий. По результату их соударений с другими атомными частицами судят о строении и свойствах материи. Вероятность соударений определяется интенсивностью ускоренного пучка частиц, то есть количеством частиц в нем, поэтому интенсивность наряду с энергией - важный параметр ускорителя.

О необходимости создания в Советском Союзе серьезной ускорительной базы было заявлено на правительственном уровне в марте 1938 года. Группа исследователей Ленинградского физико-технического института (ЛФТИ) во главе с академиком А.Ф. Иоффе обратилась к председателю СНК СССР В.М. Молотову с письмом, в котором предлагалось создать техническую базу для исследований в области строения атомного ядра. Вопросы строения атомного ядра стали одной из центральных проблем естествознания, а Советский Союз в их решении значительно отставал. Так, если в Америке имелось по крайней мере пять циклотронов, то в Советском Союзе не было ни одного (единственный циклотрон Радиевого института АН (РИАН), пущенный в 1937 году, из-за дефектов проектирования практически не работал). Обращение к Молотову содержало просьбу создать условия для окончания к 1 января 1939 года постройки циклотрона ЛФТИ. Работу по его созданию, начатую в 1937 году, приостановили из-за ведомственных неувязок и прекращения финансирования.

В ноябре 1938 года С.И. Вавилов в обращении в президиум АН предложил строить циклотрон ЛФТИ в Москве и перевести в состав Физического института АН (ФИАН) из ЛФТИ лабораторию И.В. Курчатова, которая занималась его созданием. Сергей Иванович хотел, чтобы центральная лаборатория по изучению атомного ядра располагалась там же, где находилась Академия наук, то есть в Москве. Однако его не поддержали в ЛФТИ. Споры закончились в конце 1939 года, когда А.Ф. Иоффе предложил создать сразу три циклотрона. 30 июля 1940 года на заседании президиума АН СССР было решено поручить РИАНу в текущем году дооборудовать действующий циклотрон, ФИАНу - к 15 октября подготовить необходимые материалы по строительству нового мощного циклотрона, а ЛФТИ - окончить строительство циклотрона в первом квартале 1941 года.

В связи с этим решением в ФИАНе создали так называемую циклотронную бригаду, в которую вошли Владимир Иосифович Векслер, Сергей Николаевич Вернов, Павел Алексеевич Черенков, Леонид Васильевич Грошев и Евгений Львович Фейнберг. 26 сентября 1940 года бюро Отделения физико-математических наук (ОФМН) заслушало информацию В.И. Векслера о проектном задании на циклотрон, одобрило его основные характеристики и смету на строительство. Циклотрон был рассчитан на ускорение дейтронов до энергии 50 МэВ.

Итак, мы подошли к самому главному, к человеку, внесшему значительный вклад в развитие физики в нашей стране в те годы - Владимир Иосифович Векслер. Об этом выдающемся физике и пойдет дальше речь.

В. И. Векслер родился на Украине в городе Житомире 3 марта 1907 года. Его отец погиб в первой мировой войне.

В 1921 году, в период сильного голода и разрухи, с большими трудностями, без денег, Володя Векслер попадает в голодную преднэповскую Москву. Подросток оказывается в доме-коммуне, учрежденной в Хамовниках, в старинном особняке, покинутом хозяевами.

Векслера отличал интерес к физике и практической радиотехнике, он сам собрал детекторный радиоприемник, что в те годы было делом необычайно трудным, много читал, в школе хорошо учился.
Выйдя из коммуны, Векслер сохранил многие воспитанные ею взгляды и привычки.
Заметим, что поколение, к которому принадлежал Владимир Иосифович, в подавляющем своем большинстве с полным пренебрежением относилось к бытовым сторонам своей жизни, но фанатично увлекалось научными, профессиональными и социальными проблемами.

Векслер в числе других коммунаров окончил девятилетнюю среднюю школу и вместе со всеми выпускниками поступил рабочим на производство, где работал электромонтером более двух лет.
Его тяга к знаниям, любовь к книге и редкая сообразительность были замечены и в конце 20-х годов юноша получил "комсомольскую путевку" в институт.
Когда Владимир Иосифович кончал институт, проводилась очередная реорганизация высших учебных заведений и изменение их названий. Получилось так, что Векслер поступал в Плехановский институт народного хозяйства, а окончил МЭИ (Московский энергетический институт) и получил квалификацию инженера по специальности ренгенотехника.
В том же году он поступил в лабораторию рентгеноструктурного анализа Всесоюзного электротехнического института в Лефортове, где Владимир Иосифович начал свою работу с постройки измерительных приборов и изучения методов измерения ионизирующего излучения, т.е. потоков заряженных частиц.

В этой лаборатории Векслер работал 6 лет, быстро пройдя путь от лаборанта до заведующего. Здесь уже проявился характерный "почерк" Векслера как талантливого ученого-экспериментатора. Его ученик, профессор М. С. Рабинович впоследствии писал в своих воспоминаниях о Векслере: "Почти 20 лет он сам собирал, монтировал различные придуманные им установки, никогда не чураясь любой работы. Это позволяло ему видеть не только фасад, не только ее идейную сторону, но и все, что скрывается за окончательными результатами, за точностью измерений, за блестящими шкафами установок. Он всю жизнь учился и переучивался. До самых последних лет жизни вечерами, в отпуске он тщательно изучал и конспектировал теоретические работы".

В сентябре 1937 года Векслер перешел из Всесоюзного электротехнического института в Физический институт Академии наук СССР имени П. Н. Лебедева (ФИАН). Это было важное событие в жизни ученого.

К этому времени Владимир Иосифович уже защитил кандидатскую диссертацию, темой которой было устройство и применение сконструированных им "пропорциональных усилителей".

В ФИАНе Векслер занялся изучением космических лучей. В отличие от А. И. Алиханова и его сотрудников, облюбовавших живописную гору Арагац в Армении, Векслер участвовал в экспедициях ученых на Эльбрус, а затем, позже, на Памир - Крышу мира. Физиков всего мира изучали потоки заряженных частиц высокой энергии, которые невозможно было получить в земных лабораториях. Исследователи поднимались поближе к таинственным потокам космического излучения.

Даже сейчас космические лучи занимают важное место в арсенале астрофизиков и специалистов по физике высоких энергий, выдвигаются захватывающе интересные теории их происхождения. В те же времена получить частицы с такой энергией для изучения было просто невозможно, а для физикам было просто необходимо изучать их взаимодействие с полями и другими частицами. Уже в тридцатых годах у многих ученых-атомников возникала мысль: как хорошо было бы получить частицы таких высоких "космических" энергий в лаборатории с помощью надежных приборов для изучения субатомных частиц, метод изучения которых был один - бомбардировка (как образно говорили раньше и редко говорят теперь) одних частиц другими. Резерфорд открыл существование атомного ядра, бомбардируя атомы мощными снарядами - альфа-частицами. Таким же методом были открыты ядерные реакции. Чтобы превратить один химический элемент в другой, потребовалось изменить состав ядра. Это достигалось путем бомбардировки ядер альфа-частицами, а теперь - частицами, разогнанными в мощных ускорителях.

После вторжения гитлеровской Германии многие физики немедленно включились в работы военного значения. Векслер прервал изучение космических лучей и занялся конструированием и усовершенствованием радиотехнической аппаратуры для нужд фронта.

В это время Физический институт Академии наук, как и некоторые другие академические институты, эвакуировался в Казань. Лишь в 1944 году удалось организовать из Казани экспедицию на Памир, где группа Векслера смогла продолжить начатые на Кавказе исследования космических лучей и ядерных процессов, вызываемых частицами высоких энергий. Не рассматривая подробно вклад Векслера в изучение ядерных процессов, связанных с космическими лучами, которому были посвящены долгие годы его работы, можно сказать, что он был весьма значительным и дал много важных результатов. Но, пожалуй, самое важное заключалось в том, что изучение космических лучей привело ученого к совершенно новым идеям ускорения частиц. В горах Векслеру пришла в голову мысль о строительстве ускорителей заряженных частиц для создания собственных "космических лучей".

С 1944 года В. И. Векслер перешел к новой области, занявшей главное место в его научной работе. С этого времени имя Векслера уже навсегда связано с созданием крупных «автофазирующих» ускорителей и разработкой новых методов ускорения.

Однако он не утратил интереса к космическим лучам и продолжал работать в этой области. Векслер участвовал в высокогорных научных экспедициях на Памир а в течение 1946-1947 годов. В космических лучах обнаруживают частицы фантастически высоких энергий, недоступных для ускорителей. Векслеру было ясно, что «природный ускоритель» частиц до таких высоких энергий не может идти в сравнение с «творением рук человеческих».

Векслер предложил выход из этого тупика в 1944 году. Новый принцип, по которому действовали ускорители Векслера, автор назвал автофазировкой.

К этому времени был создан ускоритель заряженных частиц типа "циклотрон" (Векслер в популярной газетной статье так пояснил принцип действия циклотрона: "В этом приборе заряженная частица, двигаясь в магнитном поле по спирали, непрерывно ускоряется переменным электрическим полем. Благодаря этому к циклотроне удается сообщить частицам энергию в 10-20 миллионов электрон-вольт"). Но стало ясно, что порога 20 МэВ этим методом не перейти.

В циклотроне магнитное поле изменяется циклически, разгоняя заряженные частицы. Но в процессе ускорения происходит приращение массы частиц (как это и должно быть по СТО - специальной теории относительности). Это приводит к нарушению процесса - через определенное число оборотов магнитное поле вместо ускорения начинает тормозить частицы.

Векслер предлагает начать медленно увеличивать во времени магнитное поле в циклотроне, питая магнит переменным током. Тогда окажется, что в среднем частота обращения частиц по окружности автоматически будет поддерживаться равной частоте электрического поля, приложенного к дуантам (паре магнитных систем, искривляющей путь и ускорящей частицы магнитным полем).

При каждом прохождении через щель дуантов частицы имеют и дополнительно получают разное приращение массы (и соответственно, получают разное приращение радиуса, по которому их заворачивает магнитное поле) в зависимости от напряжения поля между дуантами в момент ускорения данной частицы. Среди всех частиц можно выделить равновесные ("удачливые") частицы. Для этих частиц механизм, автоматически поддерживающий постоянство периода обращения, особенно прост.

"Удачливые" частицы при каждом прохождении через щель дуантов испытывают приращение массы и увеличение радиуса окружности. Оно точно компенсирует уменьшение радиуса, вызванное приращением магнитного поля за время одного оборота. Следовательно, "удачливые" (равновесные) частицы могут резонансно ускоряться до тех пор, пока происходит возрастание магнитного поля.

Оказалось, что такой же способностью обладают и почти все остальные частицы, только разгон длится дольше. В процессе ускорения все частицы будут испытывать колебания около радиуса орбиты равновесных частиц. Энергия частиц в среднем будет равна энергии равновесных частиц. Итак, практически почти все частицы участвуют в резонансном ускорении.

Если вместо того чтобы медленно увеличивать во времени магнитное поле в ускорителе (циклотроне), питая магнит переменным током, увеличивать период переменного электрического поля, приложенного к дуантам, то и тогда установится режим «автофазировки».

"Может показаться, что для появления автофазировки и осуществления резонансного ускорения обязательно изменять во времени либо магнитное поле, либо период электрического. На самом деле это не так. Пожалуй, наиболее простой по идее (но далеко не простой по практическому осуществлению) способ ускорения, установленный автором раньше других способов, может быть реализован при неизменном во времени магнитном поле и постоянной частоте".

В 1955 году, когда Векслер написал свою брошюру об ускорителях, этот принцип, как указывал автор, лег в основу ускорителя - микротрона - ускорителя, требующего мощные источники микроволн. По утверждению Векслера, микротрон "не получил еще распространения (1955). Однако несколько ускорителей электронов на энергию до 4 МэВ работает уже ряд лет".

Векслер был блестящим популяризатором физики, но, к сожалению, из-за занятости редко выступал с популярными статьями.

Принцип автофазировки показал, что можно иметь устойчивую область фаз и, следовательно, можно изменять частоту ускоряющего поля, не опасаясь выйти из области резонансного ускорения. Необходимо только правильно выбрать фазу ускорения. Изменением частоты поля стало возможно легко скомпенсировать изменение массы частиц. Больше того, изменение частоты позволило быстро раскручивающуюся спираль циклотрона приблизить к окружности и ускорять частицы до тех пор, пока хватало напряженности магнитного поля, чтобы удержать частицы на заданной орбите.

Описанный ускоритель с автофазировкой, в котором изменяется частота электромагнитного поля, называется синхроциклотроном, или фазотроном.

В синхрофазотроне используется комбинация двух принципов автофазировки. Первый из них лежит в основе фазотрона, о котором уже говорилось, - это изменение частоты электромагнитного поля. Второй принцип использован в синхротронах - здесь изменяется напряженность магнитного поля.

Со времени открытия автофазировки ученые и инженеры начали проектировать ускорители на миллиарды электрон-вольт. Первым из них в нашей стране был протонный ускоритель - синхрофазотрон на 10 миллиардов электрон-вольт в Дубне.

Проектирование этого большого ускорителя началось в 1949 году по инициативе В. И. Векслера и С. И. Вавилова, пуск в эксплуатацию состоялся в 1957 году. Второй крупный ускоритель построен в Протвино близ Серпухова уже на энергию 70 ГэВ. На нем работают сейчас не только советские исследователи, но и физики других стран.

Но задолго до пуска двух гигантских "миллиардных" ускорителей в Физическом институте Академии наук (ФИАНе) под руководством Векслера были построены ускорители релятивистских частиц. В 1947 году состоялся пуск ускорителя электронов до энергий 30 МэВ, который служил моделью более крупного ускорителя электронов - синхротрона на энергию 250 МэВ. Синхротрон был запущен в 1949 году. На этих ускорителях научные сотрудники Физического института Академии наук СССР выполнили первоклассные работы по мезонной физике и атомному ядру.

После запуска дубненского синхрофазотрона наступил период быстрого прогресса в строительстве ускорителей на большие энергии. В СССР и в других странах были построены и введены в действие многие ускорители. К ним относятся упоминавшийся уже ускоритель на 70 ГэВ в Серпухове, на 50 ГэВ в Батавии (США), на 35 ГэВ в Женеве (Швейцария), на 35 ГэВ в Калифорнии (США). В настоящее время физики ставят перед собой задачи создания ускорителей на несколько тераэлектрон-вольт (тераэлектрон-вольт - 1012 эВ).

В 1944 году, когда родился термин "автофазировка". Векслеру было 37 лет. Векслер оказался одаренным организатором научной работы и главой научной школы.

Метод автофазировки как созревший плод ожидал ученого-провидца, который его снимет и завладеет им. Через год независимо от Векслера принцип автофазировки открыл известный американский ученый мак-Милан. Он признал приоритет советского ученого. Мак-Милан не раз встречался с Векслером. Они были очень дружны, и дружба двух замечательных ученых никогда ничем не омрачалась до самой смерти Векслера.

Ускорители, построенные в последние годы, хотя и основаны на принципе автофазировки Векслера, но, конечно, значительно усовершенствованы по сравнению с машинами первого поколения.

Кроме автофазировки, Векслер высказал другие идеи ускорения частиц, которые оказались очень плодотворными. Развитием этих идей Векслера широко занимаются в СССР и других странах.

В марте 1958 года в Доме ученых на Кропоткинской улице состоялось традиционное годичное собрание Академии наук СССР. Векслер изложил идею нового принципа ускорения, названного им "когерентным". Он позволяет ускорять не только отдельные частицы, но и сгустки плазмы, состоящие из большого числа частиц. "Когерентный" метод ускорения, как осторожно говорил Векслер в 1958 году, позволяет думать о возможности ускорения частиц до энергий в тысячу миллиардов электрон-вольт и даже выше.

В 1962 году Векслер во главе делегации ученых вылетел в Женеву для участия в работе Международной конференции по физике высоких энергий. Среди сорока членов советской делегации были такие крупные физики, как А. И. Алиханов, Н. Н. Боголюбов, Д. И. Блохинцев, И. Я. Померанчук, М. А. Марков. Многие ученые, входившие в делегацию, были специалистами по ускорителям и учениками Векслера.

Владимир Иосифович Векслер в течение ряда лет был председателем Комиссии по физике высоких энергий Международного союза теоретической и прикладной физики.

25 октября 1963 года Векслеру и его американскому коллеге - директору радиационной лаборатории Калифорнийского университета имени Лоуренса Эдвину Мак-Миллану - была присуждена американская премия «Атом для мира».

Векслер был бессменным директором Лаборатории высоких энергий Объединенного института ядерных исследований в Дубне. Теперь о пребывании Векслера в этом городе напоминает названнная его именем улица.

В Дубне долгие годы концентрировалась научно-исследовательская работа Векслера. Он совмещал свою работу в Объединенном институте ядерных исследований с работой в Физическом институте имени П. Н. Лебедева, где в далекой молодости начал свой путь исследователя, был профессором МГУ, где заведовал кафедрой.

В 1963 году Векслер был избран академиком-секретарем отделения ядерной физики Академии наук СССР и бессменно занимал этот важный пост.

Научные достижения В. И. Векслера были высоко оценены присуждением ему Государственной премии Первой степени и Ленинской премии (1959). Выдающаяся научная, педагогическая, организационная и общественная деятельность ученого была отмечена тремя орденами Ленина, орденом Трудового Красного Знамени и медалями СССР.

Владимир Иосифович Векслер скоропостижно скончался 20 сентября 1966 года от повторного инфаркта. Ему было всего 59 лет. В жизни он всегда казался моложе своих лет, был энергичным, деятельным и неутомимым.