Справочник

Бетатронное ускорение

Если при движении частицы в магнитном поле сохраняется первый адиабатический инвариант или магнитный момент, тогда рост напряженности магнитного поля вдоль траектории частицы приводит к росту нормальной компоненты скорости частицы. В постоянном магнитном поле и при отсутствии электрического поля такое приращение продольной скорости компенсируется уменьшением поперечной скорости и суммарная кинетическая энергия частицы остается неизменной. Примером такого преобразования скоростей служит движение частицы в магнитной ловушке между зеркальными точками.
Если же продвижение частицы в область более сильного магнитного поля происходит под действием электрического поля, то кинетическая энергия растет в соответствии с выражением

Так как радиальный перенос частицы при этом сопровождается градиентным магнитным дрейфом вдоль поля Е, приращение энергии можно оценить как

Легко показать, что обе оценки дают одинаковый результат.
Если магнитное поле меняется достаточно медленно, ток что магнитный момент сохраняется, энергия частицы меняется также в соответствии с выражением (1).
Бетатронное ускорение часто наблюдается в космических объектах с переменными магнитными полями, а также используется в научных и промышленных приборах и установках, в частности в ускорителях заряженных частиц.