Ускорение - заряженная частица
Cтраница 2
Ускорители частиц образуют нейтроны путем ускорения заряженных частиц, таких как протоны или электроны, для того, чтобы усилить энергию внедрения стабильного ядра в цель. Нейтроны - только одни из частиц, получаемых при ядерных реакциях. [16]
 |
Первый электронный синхротрон. [17] |
Один из наиболее эффективных методов ускорения заряженных частиц до весьма высоких энергий основан на повторном наложении переменного электрического поля, как это осуществляется, например, в циклотроне. [18]
Электрическое поле в циклотроне служит для ускорения заряженной частицы. [19]
Другим источником высокого напряжения, применявшимся для ускорения заряженных частиц, является электростатический генератор, разработанный Ванде Граафом. Этот прибор состоит из непрерывной ленты, движущейся поверх двух шкивов, изготовленной из изолирующего материала, например из шелка, полотна или бумаги. Первый шкив заземлен и вращается электрическим мотором. Второй шкив располагается внутри полого металлического цилиндра или сферы большого радиуса. Этот цилиндр или сфера изолированы от остальной аппаратуры. При работе генератора части ленты, движущейся от нижнего шкива вверх, сообщается электрический заряд от источника сравнительно низкого напряжения. Лентой этот заряд переносится вовнутрь полой сферы и там с помощью тонкой металлической щетки переносится на сферу. В этом генераторе непрерывный поток зарядов переносится лентой от источника слабого напряжения на изолированную металлическую сферу. Потенциал сферы непосредственно определяется количеством электричества, находящегося на его поверхности. Условиями, ограничивающими количество электричества, которое может быть помещено на сферу, является близость других предметов, например стен и крыши лаборатории, а также разряд в воздухе вблизи сферы, обусловленный сильным электрическим полем, создаваемым сферой. Электростатические генераторы работали успешно при потенциале сферы, доходившем до 2 5 млн. вольт относительно потенциала земли. В некоторых генераторах напряжение, даваемое устройством, заряжающим ленту, не превышало 10 киловольт. [20]
 |
Электростатический генератор. [21] |
Электростатические генераторы применяют в настоящее время для ускорения заряженных частиц в опытах по расщеплению атомных ядер. С их помощью удается получить напряжения до 3 - 5 миллионов вольт. Высота таких генераторов достигает 10 - 15 м, а диаметр шара - нескольких метров. В последнее время электростатические генераторы иногда помещают в камеры со сжатым газом ( при давлении до 10 атм), так как ионизация газа при повышении давления наступает при больших напряжениях. [22]
Следует отметить, что прямолинейное движение при ускорении заряженных частиц является наиболее очевидным, и поэтому не удивительно, что первыми были созданы линейные ускорители. В 1929 г. голландский физик Ван де Грааф реализовал схему получения высокого напряжения с помощью механического переноса заряда. [23]
Согласно современным представлениям космические лучи возникают в результате ускорения заряженных частиц в, активных космических объектах. Такими объектами являются сверхновые звезды, ядра галактик и пульсары, так как именно они обладают энергией, достаточной для рождения космических лучей и сверхвысоких энергий. [24]
 |
Поведение рамки с током в магнитном поле ( объяснение. [25] |
Влияние магнитного поля на движущиеся заряды широко используется для ускорения заряженных частиц в таких ускорителях, как циклотрон и бетатрон. [26]
На этом свойстве основано действие циклотрона - прибора для ускорения заряженных частиц. [27]
Это свойство поля лежит в основе предложенной Ферми теории ускорения космических заряженных частиц до очень высоких энергий в межзвездном пространстве при столкновении с движущимися магнитными облаками. Магнитные зеркала могут быть применены также для удержания горячей плазмы в термоядерных реакторах. Магнитную ловушку можно создать с помощью продольного магнитного поля, образуемого соленоидом с добавочными катушками на обоих его концах, которые служат для усиления магнитного поля на краях. Силовые линии такого поля показаны на фиг. Частицы, создаваемые или инжектир. Если отношение максимального поля Вт в магнитной пробке к полю В в центральной области достаточно велико, то через торцы смогут уйти только частицы, имеющие очень большую составляющую скорости, параллельную оси. [28]
Принципиально все известные методы получения высокого напряжения можно использовать для ускорения заряженных частиц в ускорителях. Ниже особое внимание будет уделено машине, конструкция которой основывается на принципе, разработанном Ван-де - Граафом. Этот ускоритель обладает тем преимуществом, что в нем для ускорения частиц создается стабильное постоянное напряжение. Кроме того, в настоящее время такие ускорители производят в виде моделей, которые можно использовать в промышленности. [29]
Электростатические генераторы, работающие в сжатом газе, применяются обычно для ускорения заряженных частиц. При работе с пучком ускоренные частиц необходимо весьма точно знать энергию частиц, чтобы судить о процессах, происходящих при взаимодействии их с веществом. В связи с этим требуется тщательно измерять и стабилизировать напряжение ускорителя. [30]
Страницы: 1 2 3 4