回旋加速器的基本结构和工作原理

在了解基本知识之前回旋加速器的工作原理有必要了解运动中的带电粒子所受的力磁场还有带电粒子在磁场中的运动。

磁场中作用于运动带电粒子的力

当载流导体长度为L米,电流为I安培,垂直放置在磁场中,磁场密度为每平方米B韦伯,那么作用在导体上的力可以说是磁力

现在,让我们考虑有N个可移动自由电子在导体其长度为L米,产生电流为I安培。

其中e是一个电子的电荷,它是1.6 × 10-19年库仑。
从方程(1)和(2)我们得到

这里,N个电子产生电流为I安培,考虑它们在时间t中移动长度为L米,因此漂移速度电子会是

由式(3)和(4)可得

它是作用在磁场中N个电子上的力,因此作用在其中一个电子上磁场可以

带电粒子在磁场中的运动

当带电粒子在磁场中运动时,会有两种极端情况。粒子要么沿着磁场的方向运动要么垂直于磁场运动。
当粒子沿磁场方向的轴运动时,磁力作用在粒子上,

因此没有力作用在质点上,质点的速度也不会改变,因此质点匀速直线运动。

如果带电粒子垂直于磁场那么粒子的速度就不会改变。这是因为作用在质点上的力垂直于质点的运动所以这个力不会对质点做任何功所以质点的速度不会改变。
但是作用在质点上的力垂直于质点运动的方向和质点运动的方向会不断变化。因此,粒子将在场中以恒定速度、恒定半径的圆形路径运动。
如果圆周运动的半径是R米,那么

现在,

因此,运动的半径取决于运动的速度。
角速度和时间周期是恒定的。

英雄联盟赌钱网站回旋加速器的基本原理

带电粒子在磁场中运动的这一概念已成功地应用于一种称为回旋加速器的设备。从概念上讲,这个装置非常简单,但它在工程、物理和医学领域有着巨大的用途。这是一个带电粒子加速装置。带电粒子在垂直方向的运动磁场仅适用于回旋加速器装置。

回旋加速器的建设

这个装置基本上有三个主要的构造部分

  1. 大尺寸电磁铁在其两个面对面放置的磁极之间产生均匀磁场。
    部分cyclotreon
  2. 两个低高度空心半圆筒,由高导电金属制成。回旋加速器的这些分量叫做迪斯。
    回旋加速器的方式
  3. 高频交变高电压源

建筑细节

这些迪被面对面地放置在电磁两极之间。它们的位置是这样的,直边将面对面,他们之间的间隙很小。电磁铁的磁通量也正好垂直地切断这些德法。现在,这两个迪斯连接到一个交流电压源的两个端点,因此,如果一个迪斯处于正电势,那么其他迪斯将同时处于完全相反的负电势。当震源发生交流电时,狄氏电位随震源频率的变化而变化。现在,如果一个带电粒子,以一定的速度,V,从,1,迪斯中心附近的点被抛出1.当粒子的运动垂直于外部作用时磁场,速度没有变化,但带电粒子会沿着半径为圆形的路径运动

m克是质量q库仑是抛掷粒子的电荷B韦伯/米2为外加垂直磁场的磁通密度。
经过π弧度或180弧度o半径为R的1带电粒子来到迪伊河的边缘。现在是应用的时间周期和频率电压源那么是随着圆周运动的时间周期调整的吗

另一个迪伊的极性变成与带电荷的粒子的极性相反。因此,由于移动粒子前方迪粒子的吸引,以及由于粒子所在位置迪粒子的排斥力,粒子获得额外的动能。

ν的地方1粒子在之前的Dee和ν时的速度是多少2是下一个迪的粒子的速度。现在粒子会以更大的速度运动,半径为R2米。
回旋加速器
同样是由于恒定的垂线磁场粒子以新的半径R运动了半个周期2米,来到现在的迪的边缘。当到达这一边缘时,前方的迪再次变成与后方相反的极性,粒子穿过迪斯之间的间隙,获得了动能qV,因此又获得了循环运动的带电粒子的速度和半径。以这种方式,带电粒子沿螺旋运动轨迹不断增加速度。因此,带电粒子在离开回旋加速器枪头之前获得足够高的所需速度。
的频率电压源说f。

这里,2π是常数,m, q和B已知,因此可以计算出T,因此电压源的频率为

回旋加速器的原理

回旋加速器的应用

回旋加速器的应用主要有两种。一个是在不同物理实验的盥洗室当需要高加速光子时。高加速光子也被用来照射组织。

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