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文档简介

1、回旋加速器,m +q,如何突破电压限制 ?,问题:如何获得高能粒子呢?,U, ,m +q,u u u u u,存在减速电场,如何消除减速电场？,U,粒子能不断加速吗？,如何满足同步呢？,+,+,一.直线加速器,直线加速器有多个加速电场,从而能使带电粒子获得更大的能量.,A,思考: 带电粒子穿越第n个圆筒时的动能为多大?,直线加速器基本要素,1、基本原理？,2、如何获得高能带电粒子？,3、如何消除外电场影响？,采用交变电源提供加速电压，电场交替变化与带电粒子运动应该满足同步条件,4、提供加速电压的电源应符合什么要求？,利用电场加速带电粒子,多级加速,加速电场以外的区域利用静电屏蔽,北京正负电子对

2、撞机,缺点:,所占空间大 耗材多 耗资大,如何改进？,二.回旋加速器,B,A,A,B,B,A1,A1,B1,B1,+,+,年，美国物理学家劳伦斯（） 发明了回旋加速器，并为此获得了年诺贝尔物理学奖,回旋加速器的构造,回旋加速器,问题1. 带电粒子在D形盒内做圆周运动的周期与两D形盒所连接的高频交流电源的周期有什么关系?,答：交变电压的周期带电粒子在磁场中运动的周期 交磁,问题2. 带电粒子的最高能量 与哪些因素有关？,回旋加速器的制约因素： 最高能量只能达到20兆电子伏特.,因为当带电粒子的速率大到接近光速时, 按照相对论原理,粒子的质量随速率增大而明 显增加,从而使粒子的回旋周期也随之变化,

3、破 坏了加速器的同步条件.,一些新型的加速器,三.课堂小结,1、直线加速器设计简单实用但体积较大,2、回旋加速器设计巧妙体积小,3、共同特征都是多级加速,4、交变电源同步加速条件相同,例1.一个用于加速质子的回旋加速器,其核心部分如图所示,D形盒半径为R,垂直D形盒底面的匀强磁场的磁感应强度为B,两盒分别与交流电源相连.下列正确的是( ) A.质子被加速后的最大速度随B、R的增大而增大 B.质子被加速后的最大速度随加速电压的增大而增大 C.只要R足够大,质子的速度可以被加速到任意值 D.不需要改变任何量,这个装置也能用于加速粒子,A,转解析,ACD,例3回旋加速器的D形盒半径为R=0.6m，两盒间距为d=0.01cm，用它来加速质子时可使每个质子获得的最大能量为4.0MeV，已知质子的质量为m=1.671027 kg，电量为q=1.61019 C，加速电压为U=2.0104V，求： .该加速器中偏转磁场的磁感应强度 .质子在D盒中运动的时间 .在整个加速过程中，质子在电场中运动的总时间,(答案：0.48T 1.410-5s 1.410-8s),四.课下作业： 1.请思考：

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