回旋加速器课件

§回旋加速器的原理与应用§回旋加速器的原理与应用skjlasnkncknkjn§回旋加速器的原理与应用优秀的徐老师1.我们怎么打开核桃，研究它的内部呢2.现在物理学中，我们经常需要研究原子核的内部？那我们如何打开更加坚固的原子核？??

?

3.

一般我们用能量很高的带电粒子做为“炮弹”去轰击原子核。4.怎样才能让带电粒子获得较大的能量呢?5.二、直线加速器由于电压的限制，所以一次加速后粒子获得的能量较小，如何获得更大的能量呢？qU6.7.北京正负电子对撞机改造后的直线加速器8.

直线加速器由于高电压的运作，会使仪器表面有感应电荷存在，这不只会造成实验误差更造成安全上的漏电，甚至这些在金属仪器表面的电能会转成更危险的热能，这造成了直线加速器必须有极限电压以保安全。加上仪器尺寸过大，高电压运作的电费更是一大负担。9.从成本和安全出发，我们能不能寻求一种能够不断加速又能减少仪器设备长度的方法呢

10.劳伦斯（1901-1958）美国物理学家11.二、回旋加速器结构：两个D

形金属扁盒，在其上加有磁场和交变的电场。将一粒子置于两个

D形盒的缝隙处。回旋加速器12.13.加速条件：交变电压的周期和粒子做圆周运动的周期相等。每一个周期加速两次.2.电场加速过程中,时间极短,可忽略14.讨论：加速粒子的最终能量由哪些因素决定？15.若D形盒半径为R，磁感应强度B.粒子最终速度：所获动能为：16.提高加速粒子最后的能量的方法：(1)增大磁感应强度B(2)增大加速器的半径R17.1．回旋加速器是加速带电粒子的装置．其核心部分是分别与高频交流电源两极相连接的两个D形金属盒，两盒间的狭缝中形成的周期性变化的电场，如图所示，要增大带电粒子射出时的动能，则下列说法中正确的是(

)

A．减小磁场的磁感应强度B．增大匀强电场间的加速电压C．增大D形金属盒的半径D．减小狭缝间的距离18.2.（08年广东卷）（多选）1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，其原理如下图所示，这台加速器由两个铜质D形盒D1、D2构成，其间留有空隙．下列说法正确的是()A．离子从D形盒之间空隙的电场中获得能量B．回旋加速器只能用来加速正离子C．离子在磁场中做圆周运动的周期是加速交变电压周期的一半D．离子在磁场中做圆周运动的周期与加速交变电压周期相等19.思考题：回旋加速器D形盒中央为质子流，D形盒间的交变电压为U＝2×104V，静止质子经电场加速后，进入D形盒，其最大轨道半径R＝1m，磁场的磁感应强度B＝0.5T，质子的质量m＝1.67×10－19C。问：（1）质子经回旋加速器最后得到的动能是多大？共加速了多少次？（2）交变电源的频率是多大？动能：1.92×10-12J次数6.0×102频率：7.6×106Hz20.小结：回旋加速器1、加速电场的周期等于回旋周期（交流电源的频率等于粒子做匀速圆周运动的频率。2、粒子在电场中运动时间远小于在磁场中运动的时间，故粒子在回旋加速器中运动总时间可认为等于在磁场中运动时间。4、在粒子的质量、电荷量确定的情节下，粒子所能达到的最大动能只与D形盒的半径R和磁感应强度B有关，与加速电压U无关。3、粒子做匀速圆周运动的最大半径为D形盒的半径21.四、回旋加速器的发展历史近几十年，加速器的能量每10年提高一个量级，加速器的尺寸由数米增加到数十公里。22.直径为10.2cm的第一台回旋加速器。23.

北京正负电子对撞机是世界八大高能加速器中心之一.1988年10月16日，两束正负电子在北京西郊一个羽毛球拍状的巨型机器里成功对撞，揭开了我国高能物理研究的新篇章。24.

目前世界上最大的回旋加速器在美国费米加速实验室，环形管道的半径为2公里。产生的高能粒子能量为5000亿电子伏特。25.

诺贝尔物理奖获得者费米曾在1954年提出环绕地球建一台加速器的设想，称为费米的梦。其能量可达数千TeV（十亿）

费米梦