Электромагнетизм. Кузнецов С.И. - 43 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

43
Тема 4. УСКОРИТЕЛИ ЗАРЯЖЕННЫХ ЧАСТИЦ
4.1. Классификация ускорителей
4.2. Линейные ускорители
4.3. Циклические ускорители
4.1. Классификация ускорителей
Ускорителями заряженных частиц называются устройства, в
которых под действием электрических и магнитных полей создаются и
управляются пучки высокоэнергетичных заряженных частиц
(электронов, протонов, мезонов и т.д.).
Любой ускоритель характеризуется типом ускоряемых частиц,
разбросом частиц по энергиям и интенсивностью пучка. Ускорители
делятся на непрерывные (равномерный во времени пучок) и
импульсные (в
них частицы ускоряются порциями – импульсами).
Последние характеризуются длительностью импульса. По форме
траектории и механизму ускорения частиц ускорители делятся на
линейные, циклические, и индукционные. В линейных ускорителях
траектории движения частиц близки к прямым линиям, в циклических и
индукционных – траекториями частиц являются окружности или
спирали.
Рассмотрим некоторые типы ускорителей заряженных частиц.
4.2. Линейные ускорители
1. Линейный ускоритель. Ускорение частиц осуществляется
электростатическим полем, создаваемым, например, высоковольтным
генератором Ван-де-Граафа (см ч. 3, п. 5.3). Заряженная частица
проходит поле однократно: заряд q, проходя разность потенциалов
21
φφ −
, приобретает кинетическую энергию
)φφ(
21
−
=
qK
. Таким
способом частицы ускоряются до ≈ 10 МэВ. Их дальнейшее ускорение с
помощью источников постоянного напряжения невозможно из-за
утечки зарядов, пробоев и т.д.
2. Линейный резонансный ускоритель. Ускорение заряженных
частиц осуществляется переменным электрическим полем
сверхвысокой частоты, синхронно изменяющимся с движением частиц.
Таким способом протоны ускоряются до энергий порядка десятков
мегаэлектронвольт
, электроны – до десятков гигаэлектронвольт.

Страницы