Циклотрон

Траектория ускоряемой частицы - развернутая спираль.

Ускоряющее напряжение на промежутке синхронизовано с периодом обращения частицы T в постоянном магнитном c индукцией B

Циклические ускорители

Ток пучка на ускорителях Ван-де-Граафа может достигать нескольких миллиампер.

При напряжении на кондукторе 5 МВ диаметр бака около 1м, высота 2-2,5 м, Ускоритель на 10 МВ имеет диаметр бака 4,5 м и высоту около 14м. Токи пучков достигают единиц мА.

Основные достоинства ускорителей Ван-де-Граафа – возможность плавного изменения энергии ускоряемых частиц и малый разброс энергий частиц в пучке (DE/E £ 10^-4 – 10^-5).

В циклическом ускорителе непрерывное ускорение происходит благодаря тому, что в ускоряющие электроды частица всё время попадает в ускоряющую фазу поля

Циклические ускорители с постоянным во времени магнитным поле м.

Частица проходит многократно один и тот же ускоряющий про­межуток.

Т = 1/f = 2p/w = 2pm/qB

f = qB/2pm = qBc²/2p(m₀c² + E_k) = qBc²/2pE_полн

f @const при m₀c² >> E_k

f = const. Ускоряют­ся тяжелые частицы: протоны, дейтоны, a-частицы и тяжелые ионы.

В циклотроне между двумя полукруглыми полыми электродами, называемыми дуантами, приложено ВЧ-поле с постоянной частотой w. Дуанты расположены симметрично внут­ри вакуумной камеры, помещенной между полюсами электромаг­нита, создающего постоянное во времени азимутально-симметричное магнитное поле В.

T = 2p m/qВ, Bl = 2p mс/q, l = сT

Дата добавления: 2013-12-12