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1、请同学们做好课前准备,回旋加速器,用什么方法可以加速带电粒子呢?,可以利用电场,如右图:,可以获得的动能:Ek=1/2mv2=qU,我们是不是可以多加几个电场来对粒子进行加速呢?,1932年,美国物理学家劳伦斯发明了回旋加速器,1939年因为此项发明还获得了诺贝尔物理学奖.,如下图:,下面请同学门看书回答以下三个问题:,1、加速器分为哪几种？2、回旋加速器是有哪几部分构成？3、回旋加速器的工作原理？,加速器分：直线加速器和回旋加速器,回旋加速器的结构：D形盒 强电磁铁 交 流电源 粒子源 引出装置,1、磁场的作用：是使粒子发生偏转2、电场的作用：加速带电粒子3、加速的条件：交流电源周期与粒子匀
2、速圆周运动的周期相同 即T0=T磁=2m/qB,加速器的工作原理：,回旋加速器 优点：体积小,缺点：带电粒子的能量不能很高,我国1989年投入运行的高能粒子加速器-北京正负离子对撞机,全长200多米的直线加速器.它可使粒子的能量高达28亿电子伏特,直线加速器 优点:可以获得相当高能量的粒子,缺点:占地面积太大,巩固练习,盒内有无电场?离子在盒内做何种运动?所加交流电频率应是多大,离子角速度为多大?离子离开加速器时速度为多大,最大动运为多少?设两D形盒间电场的电势差为U,其电场均匀(粒子在电场中的加速时间可忽略),求加速到上述能量所需时间?,例:回旋回加速器是用来加速一群粒子使它获得很大动能的仪
3、器,其核心部分是两个D形扁盒,两盒分别和一高频率电源两极接触,以便在盒间的窄缝中形成匀强电场,使粒子每穿过狭缝都得到加速,两盒放在匀强磁场中,磁场强度为B,磁场方向垂直于盒底面,离子源置于盒圆心附近,若离子源射出的离子电量为q,质量为m,粒子最大回旋半径Rm,其运动轨迹如图,问:,思考,练习：加速器的D形盒半径为R=0.60m,两盒间距为d=0.01cm,用它来加速质子时可使每个质子获得的最大能量为4.0Mev,加速电压为 u=2.0 x 104 V,求:(1)该加速器中偏转磁场的磁感应强度B(2)质子在D形盒中运动时间(3)在整个加速过程中,质子在电场中运动的时间(已知质子的质量为m=1.67 x 10-19 C)(4)质子在加速器运动的总时间.,上一题中粒子在电场中运动的时间为多少呢?,谢谢配合!再见!,
