Betatron

Příčinou skutečných havárií bývají nejčastěji skryté vady materiálu. K jejich odkrytí slouží řada pomocníků, na příklad rentgen. Ale paprsky průmyslového rentgenu proniknou ocelí jen asi 70 mm silnou. Paprsky radioaktivních isotopů proniknou hlouběji, ale ani to nestačí pro masivní stěny tlakových nádob. Bylo nutno hledat nové cesty, jak prosvítit silnostěnné výrobky. V jeskyni pod obrovskou masou horniny je laboratoř. Přístroj zaznamenává záření, které sem proniká z vesmíru i masivem skal nad jeskyní. Jak vyrobit podobné záření uměle? Každý kov obsahuje obrovské množství elektronů. Rozžhavíme-li jej, uvolní se síly, které udržují elektrony ve hmotě. Umístíme-li kov ve vakuu, přestanou elektrony narážet na molekuly okolního vzduchu a máme je volné. Ale jak jim udělit potřebnou energii? Předměty padají k zemi, protože je země přitahuje a pád se zrychluje proto, že přitažlivost na ně působí stále. Padající předmět získává rychlost tím větší, čím déle na něj gravitace působí. Stejně může padat elektron, jenže místo gravitačního pole je zde pole elektrické, tvořené mezi elektrodami. Energie elektronu bude tím větší, z čím větší výšky padá, to je, čím větší bude napětí na elektrodách. Stačí tedy desky připojit ke zdroji vysokého napětí – na příklad 15 miliónů voltů – a problém bude vyřešen. Takové napětí nedovedeme vyrobit. Ale elektron se nemusí pohybovat po přímé dráze a kruhovou dráhu může získat v magnetickém poli. Můžeme vytvořit kruhové elektrické pole, v němž elektrony budou padat tak dlouho, až získají potřebnou energii, a pak můžeme použít napětí, které umíme vyrobit. Tato myšlenka vznikla již v roce 1920, ale teprve v roce 1940 se podařilo postavit laboratorní přístroj na tomto principu. Byl nazván betatron. Československý betatron pro průmyslovou defektoskopii produkuje záření desetkrát větší energie než radioaktivní látky. Jeho záření je škodlivé, proto je ovládací stůl umístěn v chráněné místnosti. Elektrickou energií je betatron napájen ze sítě. Mezi póly magnetu je komora, ve které jsou elektrony urychlovány a jsou tam vstřikovány z rozžhavené katody. Při spuštění se vytvoří magnetické pole, do něhož katoda vstřikuje elektrony rychlostí rovnou polovině rychlosti světla. Když elektrony dosáhnou energie patnáct miliónů elektronvoltů, mohou být zvláštním okénkem vyvedeny do prostoru. To se opakuje padesátkrát za vteřinu. Nebo elektronům postavíme do cesty wolframový terčík, na kterém se prudce zabrzdí a svou pohybovou energii vyzáří. Vzniká elektromagnetické vlnění s energií blížící se měkké složce kosmického záření. Toto vlnění vystupuje z komory v úzkém kuželu. Přes vysokou energii záření poskytuje betatron snímky vysoké kvality, takže na nich můžeme pozorovat i jemné vady materiálu. [ch] Betatron. Filmový přehled. 1958 [13. října], č. 37, nestránkováno.