回旋加速器 5.pptVIP

* * 第六节 回旋加速器 劳伦斯 发明回旋加速器 获得了1939年的诺贝尔物理学奖 问题:为什么要制造加速器? 在现代科学中,为探索原子核的结构和得到各种元素的同位素,科学家需要大量的高能粒子去轰击原子核,由此研制出能在实验室里产生大量高能粒子的加速器. 2003年SARS的时候，北京正负电子对撞机（加速器）在世界上率先测定了SARS病毒主蛋白酶的蛋白晶体结构。 加速器的种类 1.普通加速器 2.直线加速器 3.回旋加速器 一.普通加速器 + U + 带电粒子通过普通加速器能获得的能量EK一般只能达到几十万到几百万电子伏(ev). 演 示 获得的能量: 0 Um —Um U/v T 2T U~ 1 2 3 4 靶 演 示 + + 二.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? 怎样才能既获得高能量但又不占用很大空间呢？ 思考： 多次加速，直线变曲线 回旋加速器主要由D形盒、强电磁铁、交变电源、(粒子源、引出装置)等组成. 1.构造 三.回旋加速器 × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × U ~ B 演 示 U ~ A A’ B B’ A1 A’1 B1 B’1 + + 2.回旋加速器的原理 工作原理：电场加速、磁场回旋 不论哪种加速器都是靠电压产生的电场来对带电粒子加速. 思考题1. 带电粒子在D形盒内做圆周运动的周期随半径的增大会不会发生变化? 思考题2. 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: 因为带电粒子在磁场中每运动半周加速一次,加在两D形盒间的电压要与带电粒子的运动同步,所以带电粒子运动的周期与交流电源的周期相等.