CN202103934U - 改进型回旋加速器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种改进型回旋加速器，主要包括D形金属盒、回旋磁场、加速电场，所述加速电场由直流电源提供。本实用新型直流电源回旋加速器能够有效解决加速过程中由于相对论效应，而使被加速粒子的运动频率与加速电场频率不相符合的问题，从而使被加速粒子得到一个更大速度，获得更大的能量。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种用于粒子加速的回旋加速器。
背景技术
自从1930年Earnest O. Lawrence提出回旋加速器的理论，1932年首次研制成功。它的主要结构是在磁极间的真空室内有两个半圆形的金属扁盒（D形盒）隔开相对放置，D形盒上加交变电压，其间隙处产生交变电场。置于中心的粒子源产生带电粒子射出来，受到电场加速，在D形盒内不受电场，仅受磁极间磁场的洛伦兹力，在垂直磁场平面内作圆周运动。绕行半圈的时间为πm／qB，其中q是粒子电荷，m是粒子的质量，B是磁场的磁感应强度。如果D形盒上所加的交变电压的频率恰好等于粒子在磁场中作圆周运动的频率，则粒子绕行半圈后正赶上D形盒上极性变化，粒子仍处于加速状态。由于上述粒子绕行半圈的时间与粒子的速度无关，因此粒子每绕行半圈受到一次加速，绕行半径增大。经过很多次加速，粒子沿螺旋形轨道从D形盒边缘引出，能量可达几十兆电子伏特（MeV ）。由于相对论效应，当粒子速度太大时，粒子的质量增大，粒子绕行周期变长，被加速粒子的运行频率已不适应原有的加速电场的频率，被加速粒子就不能再被加速（如图2所示）。
实用新型内容
本实用新型在于提供一种结构简单，能够避免加速过程中产生的相对论效应，使粒子加速到一个得到一个更大速度，获得更大的能量的改进型回旋加速器。
本实用新型这种改进型回旋加速器，主要包括D形金属盒、回旋磁场、加速电场，所述加速电场由直流电源提供。
所述直流电源提供的加速电场由四块电极板提供。
本实用新型由于采用直流电源作为回旋加速器中的粒子加速电源，避免了在加速过程到高速时由于相对论效应，粒子旋转周期与交流电源频率不相匹配而导致的无法加速的问题。
附图说明
图1为本实用新型示意图。
图2为现有技术示意图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型回旋加速器将D形盒1中间窄缝区域加速电场3供电源由原来的交变电源改为直流电源，并且将原来的两块电极板换为四块电极板4，分别在窄缝区域两端形成两个加速方向相反的加速电场，避免了加速时随着粒子速度的增加，产生的相对论效应，使粒子的质量增大，从而使绕行圆周运行的时间变长，加速电源频率不再匹配粒子频率的问题。另外，在四块加速电极的交界处，存在有边界效应，为了克服边界效应，就必须让入射粒子拥有一个较大的初速度。所以，实际操作时可将粒子先在一个较小的加速器中加到一定的速度后再引入大的加速器。
Claims (2)
1.一种改进型回旋加速器，主要包括D形金属盒（1）、回旋磁场（2）、加速电场（3）及其电源，其特征在于所述电源为直流电源。
2.根据权利要求1所述的改进型回旋加速器，其特征在于所述加速电场（3）由四块电极板（4）组成。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2011201978193U CN202103934U (zh) | 2011-06-14 | 2011-06-14 | 改进型回旋加速器 |
Applications Claiming Priority (1)
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| CN2011201978193U CN202103934U (zh) | 2011-06-14 | 2011-06-14 | 改进型回旋加速器 |
Publications (1)
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| CN202103934U true CN202103934U (zh) | 2012-01-04 |
Family
ID=45389931
Family Applications (1)
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| CN2011201978193U Expired - Fee Related CN202103934U (zh) | 2011-06-14 | 2011-06-14 | 改进型回旋加速器 |
Country Status (1)
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| CN (1) | CN202103934U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109253657A (zh) * | 2018-09-28 | 2019-01-22 | 武汉大学 | 一种回旋式电磁线圈加速器 |
-
2011
- 2011-06-14 CN CN2011201978193U patent/CN202103934U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109253657A (zh) * | 2018-09-28 | 2019-01-22 | 武汉大学 | 一种回旋式电磁线圈加速器 |
| CN109253657B (zh) * | 2018-09-28 | 2021-04-02 | 武汉大学 | 一种回旋式电磁线圈加速器 |
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Legal Events
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| GR01 | Patent grant | ||
| C17 | Cessation of patent right | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20120104 Termination date: 20120614 |