Тем самым удалось преодолеть препятствия, связанные с релятивистским утяжелением, ограничивающим предельную энергию частиц, ускоряемых в циклотроне, и стало возможным получать протоны с энергиями в несколько сотен миллионов электронвольт.

В такого рода установках ускорять сплошной поток частиц уже нельзя. Их приходится впрыскивать в ускоритель строго определенными порциями.

Эту разновидность ускорителей стали называть синхроциклотронами или фазотронами.

Опыт, приобретенный учеными при создании циклических ускорителей, показал, что дальнейшее увеличение энергии ускоряемых частиц возможно только в том случае, если отказаться от необходимости разгонять их по спирали и обеспечить движение частиц по так называемой равновесной орбите постоянного радиуса. Это удалось осуществить в установках, у которых переменным сделано и магнитное поле. Напряженность его периодически нарастает и спадает до некоторой начальной величины, то есть каждому увеличению напряженности магнитного поля соответствует вполне определенное нарастание частоты ускоряющего электрического напряжения, благодаря чему частица, «подхлестываемая» ускоряющим напряжением, летит по одной и той же орбите.

Это позволяет сделать магнитную систему в виде кольца, собранного из отдельных электромагнитов, или из кольца, у которого электромагниты расположены в виде секций только в нескольких местах или даже в одном месте. Такие ускорители стали называть синхротронами или синхрофазотронами.

Первые ускорители были несовершенны. Они давали ча- ртицы небольших энергий — всего до 100 тысяч электрон-

вольт. Но для физики атомного ядра, для техники и это было огромным достижением и свидетельством удивительной гибкости человеческой мысли. Однако для достижения целей, намеченных учеными, этого было явно недостаточно.

С 1929 года начали строить ускорители, позволяющие получить частицы с энергией, превышающей энергию частиц, выбрасываемых радиоактивными элементами.

К 1935 году энергия частиц поднялась до 5 Мэв. В 1945 году появляются ускорители, позволяющие получать частицы с энергией 200 Мэв.

Изобретение синхрофазотронов сразу подняло верхний предел энергии ускоряемых частиц. К 1955 году появились ускорители на 2,3 и 6,2 миллиарда электронвольт в США, затем в 1957 году в СССР начал работать в г. Дубне советский синхрофазотрон на 10 миллиардов электронвольт, долгое время остававшийся самым мощным в мире. Лишь недавно он был превзойден синхротронами в Швейцарии на 30 миллиардов и в Брукхавене (США) на 33 миллиарда электронвольт.