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文档简介

1、 电子感应加速器( betatron )是应用感生电场加速电子的电子感应加速器电子感应加速器，是感生电场存在的最重要的例证之一。.基本原理基本原理.加速电子的条件加速电子的条件.实例应用实例应用 带电粒子在交变的非均匀磁场中运动时，将受到两方面的作用力： 基本原理(一)感生电场的切向加速作用力(二)指向环心的洛仑兹力。 电子感应加速器的核心问题是如何保证带电粒子在要求的圆周上作圆周运动。分析带电离子的受力：设带电粒子在半径为r的轨道上运动时感受到的磁感应强度为，而在半径为r的圆周内的平均磁感应强度为，确保带电粒子在希望的圆周轨道上运动的问题转化为讨论上述两个磁场之间的数量关系。切向的感生电场力

2、：径向的洛伦兹力：于是： 即：电子运动处的磁感应强度应等于该路径所围面积内磁感应强度的一半。 BBr21dt)mv(ddtdBererBmvrvmqvBqvBBqvfrr2rrdt)mv(ddtBdr2edtBdr2eeEFdtBdr21Eii 直流电激励电磁铁：直流电激励电磁铁： 此时环行真空室中只有恒定的磁场，电子在室内只做匀速圆周运动。 交流电激励电磁铁：交流电激励电磁铁： 当激励电流增加时，真空室中既有磁场又有有旋电场，电子在其中得到加速。磁场变化越快，电子的加速越明显。 Back! 由于电子感应加速器的电磁铁是用交流电励磁，所以磁场是交变的，从而导致有旋电场的方向也是交变的。 加速电

3、子的条件加速电子的条件 那那在励磁电流交变的一个周期中，是不是在所有的时间内电子都可以得到加速呢？ 磁场增强,故感生电场的方向为顺时针方向,因而电子受到的加速电场的方向为逆时针方向,而此时洛仑兹力也是使电子作逆时针方向的圆周运动,故第一个1/4周期可用来加速电子.第一个1/4周期 磁场减弱,故感生电场的方向为逆时针方向,电子受到的加速电场力的方向为顺时针方向,此时电场力的作用能使电子减速运动故第二个1/4周期不能加速电子.第二个1/4周期 磁场反向增强,故感生电场的方向为逆时针方向,电子受到的加速电场力的方向为顺时针方向,作用使电子减速运动,另外洛仑兹力的方向也不能使电子在规定的圆形轨道运动.

4、 第三个1/4周期不能加速电子.第三个1/4周期 磁场反向减弱,故感生电场的方向为顺时针方向,电子的运动得到加速,但洛仑兹力的方向不能使电子在规定的圆形轨道上运动,故第四个1/4周期亦不能加速电子.第四个1/4周期若以每秒50周的交流电励磁，则在磁场变化的第一个1/4周期（既约5ms的时间）内，电子就能在有旋电场的作用下，在圆形轨道上经历回旋数十万圈的持续加速，从而获得足够高的能量，并在第一个1/4周期结束时被引至靶室进行实验。 实际上Back! 加速器的种类很多，用途也不同，有静电加速器、电子回旋加速器、电子感应加速器、同步辐射加速器等等。 电子感应加速器主要用于核物理的研究，用被加速的电子轰击各种靶时，将发出穿透力很强的电磁辐射。 另外电子感应加速器还应用于工业探伤或医疗癌症。目前，我国最大的三个加速器是

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