1、问题:为什么要制造加速器?,回旋加速器,加速器的种类,1.普通加速器,2.直线加速器,3.回旋加速器,一.普通加速器,带电粒子通过普通加速器能获得的能量EK一般只能达到几十万到几百万电子伏(ev). 缺点：速度和能量较低。,演 示,获得的能量:,不论哪种加速器都是靠电压产生的电场来对带电粒子加速.,演 示,二.直线加速器,直线加速器有多个加速电场,利用加速电场对带电粒子做正功使带电粒子的动能增加，从而能使带电粒子获得更大的能量.,A,由于两极间的电压不可能无限提高，所以常采用多级加速的方法。 Ek=q(U1+U2+U3Un),缺点：占用空间较大。已建成的直线加速器有几千米到几十千米长。,1.构
2、造：回旋加速器主要由D形盒、强电磁铁、交变电源、粒子源、引出装置等组成.,1.构造,三.回旋加速器,演 示,A,A,B,B,A1,A1,B1,B1,2.回旋加速器的原理,1.带电粒子在D形盒内做圆周运动：随V的增加，半径增大，但是周期不变。,思考题2. 带电粒子在D形盒内做圆周运动的周期与两D形盒所连接的高频交流电源的周期有什么关系?,答: 因为带电粒子在磁场中每运动半周加速一次,加在两D形盒间的电压要与带电粒子的运动同步,所以带电粒子运动的周期与高频交流电源的频率相等.,思考题3. 带电粒子的最高能量与哪些因素有关？,增强B和增大R可提高加速粒子的最终能量， 与加速电压高低无关,在磁场中做圆
3、周运动,周期不变 每一个周期加速两次 电场的周期与粒子在磁场中做圆周运动周期相同 电场一个周期中方向变化两次 粒子加速的最大速度由盒的半径和B决定 电场加速过程中,时间极短,可忽略,结论,注意,2)交变电场的往复变化周期和粒子的运动周期T相同,这样就可以保证粒子在每次经过交变电场时都被加速。,三、回旋加速器,1)带电粒子在匀强磁场中的运动周期跟运动速率和轨道半径无关。,3)带电粒子每经电场加速一次,回旋半径就增大一次,每次增加的动能为,4)带电粒子在回旋加速器中飞出的速度为,5）加速次数n及转的圈数,动能为：,(6)在D形盒内运动时间,例题1、回旋加速器中的磁感应强度为B，D形盒的直径为d，用该回旋加速器加速质量为m、电量为q的粒子，设粒子加速前的初速度为零。求：,（1） 粒子的回旋周期是多大？,（2）高频电极的周期为多大？,（3） 粒子的最大动能是多大？,
