回旋加速器課件

帶電粒子在磁場中的運動

一個帶電粒子分別以平行和垂直于磁場方向的初速度進入勻強磁場，它在磁場中各做什么運動？“平行”進入：做勻速直線運動“垂直”進入：做勻速圓周運動

若帶電粒子質量為m，電荷量為q，粒子以垂直于磁場的初速度v進入勻強磁場，已知磁場的磁感應強度為B。半徑和周期是多少？半徑：R＝mvqB周期：T＝2πmqB半徑與速度大小成正比，周期與速度大小無關！復習帶電粒子在磁場中的運動

—回旋加速器2013年12月24日高二物理組問題:為什么要制造加速器?在現代物理學中,為了探索原子核的結構和得到各種元素的同位素,研究人員需要大量的高能粒子去轟擊原子核,由此研究制造出能在實驗室里產生大量高能粒子的加速器.用什么方法可以加速帶電粒子？利用電場可使帶電粒子加速．帶電粒子加速后可獲得多大動能？qU=Ek

qU思考：要提高粒子的能量，怎么辦？要獲得高能量的帶電粒子，就必須盡量提高加速電壓．但我們知道，實際能達到的電壓值總是有限的，不可能太高，因而用這種方法加速粒子，獲得的能量也不夠大，只能達到幾十萬至幾兆電子伏．思考：如何突破電壓限制，使帶電粒子獲得更大的能量呢？直線加速器若已知每一個加速電場的電壓為U，經N個加速電場，求粒子離開電場時的動能？NqU

=Ek·＋－Umq一級二級三級＋－U＋－U＋－U……n級世界最大直線加速器：斯坦福大學直線加速器2英里長的直線加速管能不能建造一種加速器，在較小的空間范圍內讓粒子受到多次加速獲得所需要的能量呢？1932年美國科學家勞倫斯發(fā)明了回旋加速器，巧妙地應用帶電粒子在磁場中運動特點解決了這一問題。為此，勞倫斯于1939年獲得了諾貝爾物理學獎。直線加速器的缺點：體積通常較大，占地面積大。1、構造：回旋加速器主要由D形盒、強電磁鐵、交變電源、粒子源、引出裝置等組成.【回旋加速器】D形金屬盒交變電源強磁場待加速粒子源引出裝置U~2、原理用磁場圓周回旋、用電場進行加速+-+-~ｔu一、D形盒、電場、磁場的作用分別是什么？二、要想加速，交變電壓的周期T電應該滿足什么條件？三、帶電粒子經過加速后的半徑之比？四、粒子所獲得的最大能量與什么因素有關？五、粒子在磁場中的加速次數？六、粒子在磁場和電場中的運動時間分別是多少？回旋加速器的應用醫(yī)學生物核物理等化學回旋加速器的運用PET(CT)機

北京正負電子對撞機是世界八大高能加速器中心之一.1988年10月16日，兩束正負電子在北京西郊一個羽毛球拍狀的巨型機器里成功對撞，揭開了我國高能物理研究的新篇章。北京正負電子對撞機：能使電子束能量達到3GeV左右

目前世界上最大的回旋加速器在美國費米加速實驗室，環(huán)形管道的半徑為2公里。產生的高能粒子能量為5000億電子伏特。

歐洲大型強子對撞機（LHC）是世界上最大的粒子加速器，建于瑞士和法國邊境地區(qū)地下100米深處的環(huán)形隧道中，隧道全長26.659公里。大型強子對撞機2003年開始修建，將近80個國家和地區(qū)的2000多名科學家參與這一研究項目。課堂小結一、直線加速器二、回旋加速器1、原理2、缺點1