選修-回旋加速器（課堂PPT）

1、1回旋加速器回旋加速器黎城一中黎城一中 常曉剛常曉剛高中物理高中物理2問題：如何知道一個核桃內(nèi)部是什么樣子？學(xué)生討論：用錘子將它砸開。3思考與討論思考與討論我們?nèi)绾文苤涝雍藘?nèi)部的情況？我們?nèi)绾文苤涝雍藘?nèi)部的情況？答：用高能粒子作為答：用高能粒子作為“炮彈炮彈”去轟擊原子核。去轟擊原子核。45如何獲得高能粒子呢？如何獲得高能粒子呢？通過電場使帶電粒子加速 + -6電場加速粒子帶來的問題電場加速粒子帶來的問題一般情況下我轟擊原子核需要的粒子的能一般情況下我轟擊原子核需要的粒子的能量很高，也就是說需要一個高速的粒子。量很高，也就是說需要一個高速的粒子。由由可知所需粒子速度越高，則加速電壓就越

2、高可知所需粒子速度越高，則加速電壓就越高mqUvmvqU22127猜想：多個電場加速猜想：多個電場加速一級一級 二級二級 三級三級 n級級+ - + - + - + -8多級直線加速器缺點(diǎn)：1加速裝置很長，占地面積大；2造價很高。9創(chuàng)新：回旋加速器發(fā)明者： Earnest O. Lawrence（1901-1958） 美國10 構(gòu)造：D形盒、強(qiáng)電磁鐵、交流 電源、粒子源、導(dǎo)出裝置 用途：給粒子加速獲得高能粒子1112電場作用：給帶電粒子加速；電場作用：給帶電粒子加速；磁場作用：使帶電粒子發(fā)生偏轉(zhuǎn)；磁場作用：使帶電粒子發(fā)生偏轉(zhuǎn)；加速條件：交流電的周期和帶電粒子在磁加速條件：交流電的周期和帶電粒子

3、在磁 場中的圓周運(yùn)動的周期相等。場中的圓周運(yùn)動的周期相等。13 優(yōu)點(diǎn)：占地面積??；優(yōu)點(diǎn)：占地面積??； 缺點(diǎn)：獲得的粒子的能量不高缺點(diǎn)：獲得的粒子的能量不高14其他加速器 同步加速器同步加速器 環(huán)形加速器環(huán)形加速器 電子回旋加速器電子回旋加速器15世界最大直線加速器觀測世界最大直線加速器觀測 宇宙最微觀粒子宇宙最微觀粒子 世界上最長的直線加速器位于美國斯坦福大學(xué)一座毫不世界上最長的直線加速器位于美國斯坦福大學(xué)一座毫不起眼的灰色建筑群內(nèi)。美國斯坦福大學(xué)直線加速器實(shí)驗(yàn)室起眼的灰色建筑群內(nèi)。美國斯坦福大學(xué)直線加速器實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家們曾獲得過三次諾貝爾獎，它發(fā)出的的科學(xué)家們曾獲得過三次諾貝爾獎，它發(fā)出的X射線自由電射線自由電子激光將比現(xiàn)有子激光將比現(xiàn)有X射線源強(qiáng)大約射線源強(qiáng)大約100億倍，從而使研究人員億倍，從而使研究人員們可以在化學(xué)反應(yīng)期間拍攝原子和分子影片。們可以在化學(xué)反應(yīng)期間拍攝原子和分子影片。16 17馬克馬克II號探測器號探測器 18退役的斯坦福直線對撞器的臂退役的斯坦福直線對撞器的臂 19對撞器實(shí)驗(yàn)大廳對撞器實(shí)驗(yàn)大廳 20歐洲同步輻射歐洲同步輻射加速器（左圖加速器（左圖) ) 21大型強(qiáng)子對撞機(jī)(LHC)有史以來人為的最高能量粒子位于日內(nèi)瓦郊區(qū)瑞士與法國邊界地下的27公里長環(huán)形隧道中。歐洲粒子物理研究