加速器の基本概念I粒子加速器技術のあけぼの.pdfVIP

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加速器の基本概念I粒子加速器技術のあけぼの.pdf

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加速器の基本概念I粒子加速器技術のあけぼの

I: KEK koji.takata@kek.jp http://research.kek.jp/people/takata/home.html 2011 2011 4 14 I (1) (2) I 1919 - 1932 1941 - 1945 I (1) Ernest Rutherford Cavendish (1917 - 1919) α α + 14 7 N → p + 16 8 O α Rutherford I Cavendish T. S. Walton (1932) (2) John D. Cockcroft Ernest Greinacher 800 kV (1919) p + 37Li → α + α I Graa?) 1.5 MV 800 kV (1932) (Robert J. Van de (1931) 14C/12C 14C 5,730 I V cos ωt V(1+cos ωt) V(3+cos ωt) V(5+cos ωt) AC 0 2V 4V 6V 0 I 1932 Cockcroft ”From X-rays to Quarks,” page 227, by E. Segr`e, (W. H. Freeman and Company, 1980) I URL /encyclopedia/C/Cockcroft.html I KEK 1980 I (Robert J. Van de Graa?) 1.5 MV (1931) I 1cm (1 atm) SF6 (1 atm) SF6 (7 atm) ≈ 30 kV ≈ 80 kV ≈ 360 kV ≈ 150 kV ≈ 220 kV I Van de Graa? /wiki/ ”van der graaf generator” I : betatron Donald W. Kerst (1940) ? × E = ??B ?t C Es ∫∫ C Esds = ? ? ?t B · ndxdy = ? ? Φ S ?t I : betatron Kerst I linac cyclotron Wider¨oe Gustaf Ising Rolf Wider¨oe ( ( 1925) 1928) RF Ion So urce Beam DTL (drift tube linac) I linac cyclotron Ernest Lawrence cyclotron (1931) ωc = eB⊥/m I linac cyclotron From X-rays to Quarks, page 229 by Segr`e, E. (W. H. Freeman and Company, 1980) A Riken ( ) cyclotron accelerated protons to 9 MeV and deuterons to 14 MeV (1939) I linac cyclotron RF Generator dee dee rn rn+1( rn) Magnetic Field dee Electric Field ? beam dee B me β = v/c ? 1 r = mvc |e|B fr f = |e|B 2πm v ωc = 2πf I ωc I (1941 - 1945) Vladimir Veksler (1944) Edwin M. McMillan (1945) → → Christo?los (1950) Courant-Livingston-Snyder (1952)