第六节回旋加速器1.pptVIP

* Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 学习目标 1．知道回旋加速器的基本构造及工作原理． 2．知道加速器的基本用途． Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 在现代物理学中，为了研究物质的微观结构，人们往往利用能量很高的带电粒子作为“炮弹”，去轰击各种原子核，以观察它们的变化规律．怎样才能在实验室大量地产生高能量的带电粒子呢?这就要用到一种叫加速器的实验设备．同学们一定听说过北京正负电子对撞机吧，它就是我国于1989年初投入运行的第一台高能粒子加速器，它能使正负电子束流的能量分别达到28亿电子伏． Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 问：加速器究竟是怎样产生高能带电粒子的呢? 这就是今天我们要学习的课题．让我们以探索者的身份，从已有的基础知识出发，一起去寻求问题的答案吧! Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 1．直线性加速器 先请同学们思考：用什么方法可以加速带电粒子? 答：可以利用电场来加速． 问：根据图示条件，带电粒子被加速后获得了多少能量? 答：根据动能定理带电粒子获得的动能 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 问：由此看来，在带电粒子一定的条件下，要获得高能量的带电粒子，可采取什么方法? 答：带电粒子一定，即q、m一定，要使粒子获得的能量增大，可增大加速电场两极板间的电势差． 但是，在实际中能够达到的电压值总是有限的，不可能太高，因而用这种方法加速粒子，获得的能量很有限，一般只能达到几十万至几兆电子伏．我们能否设法突破电压的限制，使带电粒子获得更大的能量呢? Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 有一位同学想（如右图所示）是否可以多加几个电场，让带电粒子逐一通过它们． 大家认为这种设想有道理吗? 有一同学认为每个电场的电压就不必很高．尽管带电粒子每次得到的能量不是很大，但最后的总能量却可以达到EK=nqU，只要增加电场的数目n，就可以使粒子获得足够大的能量． Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 对．采用多个电场，使带电粒子实现多级加速，的确是突破电压限制的好方法．同 学们能提出这样富有创见的设想，十分可贵.但是，我们再仔细推敲一下它的可行性，按上图所示的方案，真能实现多级加速吗? 有一个学生认为这个方案不可能获得高能量的带电粒子!从图上可以看出，在相邻两级加速电场的中间，还夹着一个反向电场，当带电粒子通过它们时，将会受到阻碍作用． Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 此同学考虑问题很全面，他不但看到了加速电场这有利的一面，同时还注意到了存在减速电场这不利的一面．那么我们能否“兴利除弊”，设法把加速极板外侧的减