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回旋加速器 黎城一中 常晓刚 问题： 如何知道一个核桃内部是什么样子？ 学生讨论：用锤子将它砸开。 思考与讨论 我们如何能知道原子核内部的情况？ 答：用高能粒子作为“炮弹”去轰击原子核。 如何获得高能粒子呢？ 电场加速粒子带来的问题 一般情况下我轰击原子核需要的粒子的能 量很高，也就是说需要一个高速的粒子。 由 可知所需粒子速度越高，则加速电压就越高 多级直线加速器 缺点： 1加速装置很长，占地面积大； 2造价很高。 创新：回旋加速器 发明者： Earnest O. Lawrence（1901-1958） 美国 构造：D形盒、强电磁铁、交流 电源、粒子源、导出装置 用途：给粒子加速获得高能粒子 电场作用：给带电粒子加速； 磁场作用：使带电粒子发生偏转； 加速条件：交流电的周期和带电粒子在磁 场中的圆周运动的周期相等。 优点：占地面积小； 缺点：获得的粒子的能量不高 其他加速器 同步加速器 环形加速器 电子回旋加速器 * 高中物理 通过电场使带电粒子加速 + - 猜想：多个电场加速 一级 二级 三级 n级 + - + - + - + - 回旋加速器演示 世界最大直线加速器观测 宇宙最微观粒子 世界上最长的直线加速器位于美国斯坦福大学一座毫不 起眼的灰色建筑群内。美国斯坦福大学直线加速器实验室 的科学家们曾获得过三次诺贝尔奖，它发出的X射线自由电 子激光将比现有X射线源强大约100亿倍，从而使研究人员 们可以在化学反应期间拍摄原子和分子影片。 世界最大直线加速器 马克II号探测器 *