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文档简介

质谱仪与回旋加速器第一章第四节同位素：质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子互称为同位素。氢的同位素：思考：能否设计一个方案，将一束混合有氕、氘、氚三者的离子（电荷量相同、质量不同）分离开来？U1+----------+++++++++U2+y方案一：只使用电场对带电粒子的加速和偏转思考：能否设计一个方案，将一束混合有氕、氘、氚三者的离子（电荷量相同、质量不同）分离开来？L板间距为dmqy与m和q都没有关系，说明所有粒子偏转情况都是相同的，因此无法将不同种类粒子分离思考：能否设计一个方案，将一束混合有氕、氘、氚三者的离子（电荷量相同、质量不同）分离开来？方案二：使用电场加速，使用磁场偏转思考：能否设计一个方案，将一束混合有氕、氘、氚三者的离子（电荷量相同、质量不同）分离开来？方案二：使用电场加速，使用磁场偏转原理图

加速电场

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底片mq一、质谱仪1.质谱仪：利用磁场对带电粒子的偏转，精确测定带电粒子的比荷、分析同位素、测定已知电荷粒子的质量。2.结构及作用：①电离室：使中性气体电离，产生带电粒子②加速电场：使带电粒子获得速度③偏转磁场：使不同带电粒子偏转分离④照相底片：记录不同粒子偏转位置及半径电离室加速电场偏转磁场照相底片要认识原子核内部的情况，必须把核“打开”进行“观察”，然而原子核被强大的核力约束，我们怎么才能把原子核打开呢？用高能量的粒子去轰击原子核问题二：粒子获得的最大动能和什么因素有关问题一：如何获得高能粒子呢问题三：如何才能突破直流高压的限制，使粒子获得更多的能量1990年建成的北京正负电子对撞机1966年建成的斯坦福大学的加速器管长3500米如何设计一个多次加速且减小占地的加速器呢？回旋加速器示意图接高频电源狭缝原理图粒子源

回旋加速器

粒子源匀强磁场问题一：粒子在D形盒运动一个半圆所用时间是多少呢？问题二：所加的交变电压的周期是多少？（狭缝很窄，在狭缝中运动的时间可以忽略）问题三：带电粒子能否在回旋加速器中无限加速，假设D形盒半径为R，带电粒子获得的最大动能是多少呢？问题四：如果回旋加速器半径足够大，粒子速度可以一直加速下去吗？这个过程看似可以一直进行下去，但实际上回旋加速器加速的带电粒子，能量达到25-30MeV就很难加速了。这是因为按照狭义相对论，粒子的质量会随着速度的增加而增加，圆周运动的周期也随之增加，这样电场与运动将不再同步，也就没办法加速了。————不可以超过光速！回旋加速器的应用2012年上帝粒子——希

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