回旋加速器的基本结构和工作原理

在理解基本之前回旋新工作原理有必要了解在一个移动的带电粒子上的力磁场还有带电粒子在磁场中的运动。

在磁场中的移动带电粒子的力

当载流时导体长度L仪表具有电流I垂直于磁通密度B拍摄磁场的每米方形的磁场,然后表示作用在导体上的磁力

现在,让我们考虑有没有N个移动免费电子导体长度为1米时产生的电流为1安培。

其中,E是一个电子的电荷,它是1.6×10-19年库仑。
由式(1)(2)得到

这里,N个电子产生电流I安培,考虑它们在时间t的旅行长度L米,因此漂移速度电子的数量是

从等式(3)和(4),我们得到

它是作用在磁场中的N个电子的力,因此在单个电子中力磁场

带电粒子在磁场中的运动

当带电粒子在磁场中移动时,将存在极端两个条件。颗粒沿磁场的方向移动,或者它垂直于磁场移动。
当粒子沿着磁场方向的轴运动时,磁力作用于它,

因此,不会有力作用在粒子上,因此粒子的速度不会改变,因此它以恒定的速度作直线运动。

现在,如果带电粒子垂直于磁场那么粒子的速度就不会改变。这是因为作用在粒子上的力垂直于粒子的运动,因此力不会对粒子做任何功,所以粒子的速度也不会改变。
但是作用在垂直于运动的质点上的力和质点运动的方向会不断地变化。因此,粒子将在场中以恒定的半径和恒定的速度作圆周运动。
如果圆周运动的半径是R米,那么

现在,

因此,运动的半径取决于运动的速度。
角速度和时间周期是恒定的。

万博世界杯狂欢回旋加速器的基本原理

带电粒子在磁场中运动的概念已成功地应用于一种叫做回旋加速器的装置中。这个装置概念上很简单,但它在工程、物理和医学领域有着巨大的用途。这是一个带电粒子加速装置。带电粒子在垂线下的运动磁场单独应用于名为Cyclotron的装置。

回旋加速器的建设

这个装置基本上有三个主要的结构部分

  1. 大型电磁铁以在其两个面对面放置的磁极之间产生均匀磁场。
    部分cyclotreon
  2. 由高导电金属制成的两个低高度空心半汽缸。这些回旋加速的这些组分称为菲斯。
    回旋加速器的方式
  3. 高频交替高电压源

建筑细节

这些迪斯是面对面地放置在电磁两极之间。这是这样放置的,直边将面对面与他们之间的小差距。同时,电磁铁的磁通量使这些锥垂直切割。现在这两个刻度连接到一个交流电压源的两个端子上,这样,如果一个刻度处于正电位,另一个就会同时处于相反的负电位。由于源是交替的,根据源的频率的改变的基的电位。现在,如果一个带电粒子以一定的速度V,从接近中心一度的点抛掷出去1。当粒子的运动垂直于外部作用时磁场,速度不会发生变化,但充电粒子将遵循半径的圆形路径

m克是质量q库仑是粒子的电荷B韦伯/米2是外部施加垂直磁场的磁通密度。
在移动π弧度或180度之后o半径R.1带电粒子到达迪河的边缘。现在是时间周期和频率电压源如此调整,随着圆周运动的时间段

其他迪的极性变得与颗粒的带电的相反。因此,由于牡电子的吸引力前方,由于颗粒现在所在的鹿的排斥,颗粒会产生额外的动能。

哪里ν1是先前迪的颗粒的速度和ν2是下一个迪的粒子的速度。现在,粒子将通过半径r移动这种更大的速度2米。
回旋加速器
还是因为垂直常数磁场粒子以新的半径R,再运动半个周期2达到了现在的迪的边缘。当到达这个边缘时,正方向的迪度又变成与正方向相反的极性,粒子通过迪度之间的间隙获得动能qV,从而再次获得圆周运动的带电粒子的速度和半径。以这种方式,带电粒子沿着一个不断增加速度的螺旋运动轨迹运动。因此,带电粒子在离开回旋炮头之前,就获得了足够高的所需速度。
的频率电压源说f。

这里,2π是常数的,所以可以计算出来的Q和B可以计算,因此电压源的频率是

回旋加速器的原理

回旋加速器的应用

主要有两种类型的回旋加速器。当需要高度加速的光子时,一个是在不同的物理实验的厕所。还使用高度加速的光子来照射组织。

想要更多的电气知识?
请在下面输入您的电子邮件,以获得关于电气和电子工程的免费信息文章

关于Elecmabetx官网trical4U

mabetx官网电气4U致力于教学和分享与电气和电子工程有关的所有内容。

发表评论