2022年11月30日 陈校长 阅读(22)
回旋加速器的工作原理:使用磁场和电场使带电粒子共同旋转运动,在运动期间通过高频电场反复加速。初期的加速器可以用高压电场加速带电粒子一次,粒子能达到的能量受到高压技术的限制。使用以相同的高频电压使钠和钾离子两次加速的直线装置,反复使用该方式,指出原则上离子可以达到任意高的能量(实际上由于受到狭义相对论的影响,实际上只能加速到25。
Ek=(mV^2)/2=(QBR)^2/2m。回旋加速器使用磁场和电场使带电粒子共同旋转运动,在运动期间通过高频电场反复加速的装置,是高能量物理中的重要设备。初期的加速器可以用高压电场加速带电粒子一次,粒子能达到的能量受到高压技术的限制。
如果带电粒子加速到旋转半径等于加速器半径,则其动能最大。最大动能与加速电压无关(电压低则加速时间长,电压高则的加速时间短),仅与加速器的半径R、背面均匀磁场的磁感应强度的大小B、粒子的电量q、质量m有关。
回旋加速器的磁场是一定磁场,周期性地不变化,电场变化周期等于粒子的磁场中匀速圆周运动的周期。
带电粒子在磁场中移动时受到的洛伦兹力方向与运动方向垂直(左手定则判断),所以洛伦兹力不工作,所以粒子在磁场中移动不能加速度。洛伦兹力因为方向与速度垂直,所以只是改变粒子的运动方向,磁场的作用是使粒子圆周运动。