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回旋加速器最大动能

本篇文章给大家分享回旋加速器最大动能,以及回旋加速器最大动能公式推导对应的知识点,希望对各位有所帮助。

简述信息一览:

用一台回旋加速器分别加速一个质子和一个α粒子,则所需交变电压的频率...

离子每旋转一周增加的能量为2qU 提高到Ek时旋转周数为N N=Ek/2qU=q(BR)^2/4mU 在磁场运动时间为t磁=NT=PiB(Rmax)^2/2U 原则上可加速离子达到任意高的能量(实际上由于受到狭义相对论影响,实际只能加速到25-30MeV)。

在硬件条件给定的情况下,粒子射出的速度受磁感强度B和交流电的频率f制约。回旋加速器的优势就在于可以重复加速,也就是说只要粒子没有达到最大速度可以再转一圈,再加速一次。如果电压小,被加速次数就多。直到磁场不足以约束住带电粒子,才会从加速器射出。

回旋加速器最大动能
(图片来源网络,侵删)

利用F=1/T的公式,再利用1/T=qb/2πb的公式。最后将已知条件带入即可。

回旋加速器质子动能与加速电压没有关系,因为电压低的话,质子加速的次数会增加,质子的速度与回旋加速器的半径成正比。因为回旋加速器最终粒子的最大速度由回旋加速器的半径决定,所以当电压增大后,粒子在磁场中转过的圆周数会减少,因此时间会减少一些。

α粒子:含有2个质子2个中子的原子核,He核 B 带电粒子在磁场中做圆周运动的周期T=2πm/qB,α粒子的质量是质子的4倍,带电量是质子的2倍,用刚才的公式可以算出运动周期就是质子的2倍。

回旋加速器最大动能
(图片来源网络,侵删)

回旋加速器最大是多大?

1、.5m。根据查询回旋加速器的磁场B=5T,所以它的最大回旋半径r=0.50m。回旋加速器,是利用磁场和电场共同使带电粒子作回旋运动,在运动中经高频电场反复加速的装置。是高能物理中的重要仪器。

2、经多次加速后能量可达8GeV。然后引出束流向主加速器注入。主加速器直径2千米,是截面为马蹄形的混凝土隧道,铺设在深约7米的地下。它的作用是把质子加速到高能量,完成最后的加速。正常运动能量为400GeV,最高能量达500GeV。***在主加速器上再造一个超导主加速器环,预计能量可提高到1000GeV。请***纳。

3、目前世界上最大的粒子加速器是美国费密国立加速器实验室的一台质子同步加速器,它可以把质子加速到500GeV(1GeV代表10亿电子状),束流强度已达2×10 13质子/脉冲。实际上这台大加速器是由4台加速器组成:750keV的预注入器,200MeV的直线加速器,8GeV的快速增强器和500GeV的主加速器。

4、经多次加速后能量可达8GeV。然后引出束流向主加速器注入。主加速器直径2千米,是截面为马蹄形的混凝土隧道,铺设在深约7米的地下。它的作用是把质子加速到高能量,完成最后的加速。正常运动能量为400GeV,最高能量达500GeV。***在主加速器上再造一个超导主加速器环,预计能量可提高到1000GeV。

5、会出现在加速电场的内侧而得不到加速,只能引出。当然,由于电子束中,电子彼此之间可能出现的碰撞会使得引出的电子束能量有一定的涨落,也就是说这个最大速度通过参数计算的话,不太好给出一个精确的值来。但是,大多数回旋加速器可以把电子加速到600MeV,0.99c的样子。

回旋加速器D型盒半径R=0.48m,磁感应强度B=1.8Wb/m.求:(1)加速氘核所获...

当氘核获得的动能最大时,它的轨道半径等于D型盒半径。

该回旋加速器最早在1***2年由INP建造,它可使质子加速达到1 MeV,束流强度为几百mA,主要用于回旋加速器系统(离子源、磁场等)的研究。 70年代以来,为了适应重离子物理研究的需要,成功地研制出了能加速周期表上全部元素的全离子、可变能量的等时性回旋加速器,使每台加速器的使用效益大大提高。

粒子在加速过程中,运动半径逐渐增大。当半径最大时,动能最大。

因为洛伦磁力提供向心力,所以mv^2/R=qvB,即v=qBR/m。所以E=mv^2/2=(qBR)^2/2m。又由于回旋加速器半径一定,磁感应强度一定,所以动能与q^2/m成正比。质子为1^2/1=1,氘核为1^2/2=1/2。

若提高高频电源的电压,粒子离开回旋加速器的动能怎么变化

1、但粒子所能达到的最大半径是由回旋加速器的半径决定的,所以增大电压对粒子最后获得的动能没有什么关系。增大电压对粒子运动唯一的作用是,粒子在回旋加速器里运动的时间短了,只需运动比较少的圈就可以射出加速度器了。

2、回旋加速器质子动能与加速电压没有关系,因为电压低的话,质子加速的次数会增加,质子的速度与回旋加速器的半径成正比。因为回旋加速器最终粒子的最大速度由回旋加速器的半径决定,所以当电压增大后,粒子在磁场中转过的圆周数会减少,因此时间会减少一些。

3、加速电压的高低只会影响带电粒子加速的总次数,并不影响回旋加速后的最大动能。工作原理:带电粒子只在两D形盒的缝隙间被加速,D形金属盒能起到屏蔽外界电场的作用,磁场只能改变粒子的运动方向,使带电粒子被回旋加速,从而在较小的范围内对带电粒子进行多次加速。

回旋加速器,粒子加速次数越多,粒子最大动能越大

1、所以,楼主说的话:回旋加速器,粒子加速次数越多,粒子最大动能越大。泛泛而言是对的,实际操作时,并非如此。大型实验,还是以线性为主。表面上,它好像只取决于一个起电器,一个加速管道里面的beam的 校准问题。而起电器,一般用 van der graaf 起电器就足够。

2、磁场对粒子总不做功,因为粒子在磁场中受到的洛仑兹力始终垂直与粒子的速度。粒子加速器中,有一个D型盒,盒子的缝隙中,有方向做周期变化的电场,电场的变化周期恰好等于粒子在磁场中的运动周期,于是,粒子每经过缝隙中的电场,就被加速,所以给粒子加速的是电场。

3、改变加速电压,就会改变次数,这样减少每一次粒子获得的动能,次数就增加。

4、回旋加速器的最大动能与加速次数无关的原因:根据相关数据表明,加速器的最大半径是一定的,最后做匀速圆周运动的半径与速度有关,即,R等于mv初qB,Ekm等于mv的平方除2。回旋加速器的最大动能与加速器的半径R有关,与加速电压,加速的次数无关,电压小,则加速次数多,最终的速度是一定的。

回旋加速器最大动能与频率有关吗

回旋加速器不是加速次数比磁场中次数多一次。回旋加速器中加速的粒子最大动能与加速次数及加速电压无关,与加速半径有关,其中并不涉及磁场。另外,物理公式为N*qU=0.5*m。

改变加速电压,就会改变次数,这样减少每一次粒子获得的动能,次数就增加。

粒子在回旋加速器中获得的动能不仅仅取决于加速次数,而是由加速器的半径和磁感应强度B决定。粒子的最大动能E_kmax与粒子的比荷(电荷量与质量的比值,q/m)有关,由公式E_kmax = 1/2 mv^2 = q^2 B^2 r^2 / 2m给出,其中v是粒子的速度,r是粒子的运动半径。

由 可知粒子在磁场中运动的周期于速率无关;错误故选A点评:回旋加速器中的带电粒子运动的周期与轨迹半径和速率无关,粒子射出的动能 ,粒子射出时的最大速度(动能)由磁感应强度和D形盒的半径决定,与加速电压无关,加速电压的高低只会影响带电粒子加速的总次数,并不影响回旋加速后的最大动能。

频率和能量之间的关系是线性关系,频率越高,能量越大。扩展知识:频率是物理学中的一个重要概念,它描述的是周期性现象在时间上的重复性。频率的定义是单位时间内重复出现的次数,通常用赫兹(Hz)作为单位。频率在许多科学领域中都有广泛的应用,包括通信、音乐、振动分析、电磁学等等。

由于粒子的运动速度很快,接近光速,所以质量在这里的计算相对复杂,而且影响不大,一般不计算质量,视为无关。

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