回旋加速器的工作原理 40
回旋加速器的工作原理：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。
早期的加速器只能使带电粒子在高压电场中加速一次，因而粒子所能达到的能量受到高压技术的限制。用同一高频电压使钠和钾离子加速二次的直线装置，并指出重复利用这种方式，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）。
扩展资料：
回旋加速器的工作原理以及各部位的原因：
1、磁场的作用
带电粒子以某一速度垂直进入匀强磁场时，只在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，其中周期与速率和半径无关，使带电粒子每次进入D形盒中都能运动相等时间（半个周期）后，平行于电场方向进入电场中加速。
2、电场的作用
回旋加速器的两个D形盒之间的窄缝区域存在周期性的变化的并垂直于两D形盒直径的匀强电场，加速就是在这个区域完成的。
3、交变电压
为了保证每次带电粒子经过狭缝时均被加速，使其能量不断提高，要在狭缝处加一个与粒子运动的周期一致的交变电压。
参考资料来源：百度百科-回旋加速器
江苏驰骏智能科技有限公司_
2024-04-11 广告
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。
回旋减速器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形盒内不受电场力，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形盒上电压方向转变，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 ）。回旋加速器的能量受制于随粒子速度增大的相对论效应，粒子的质量增大，粒子绕行周期变长，从而逐渐偏离了交变电场的加速状态。进一步的改进有同步回旋加速器。
中国实验快堆作为国家“863”计划的重大项目，从“七五”就开始预先研究，“九五”进入工程设计和建造阶段，2011年7月建成。快中子反应堆（简称“快堆）是第四代先进核能系统的主力堆型，是先进燃料循环的关键环节，国家已将其作为前沿技术列入国家中长期科技发展规划。
带电粒子在电场力的作用下加速,然后进入磁场，受到洛仑兹力使其运动方向改变转过180度，再次进入电场，这时电场方向改变，使带电粒子再次加速，穿过电场后进入另一个磁场再次转过180度回到电场，电场的方向又改变，对带电粒子继续加速，于是循环这个过程就达到对粒子加速的目的。
理论上来说：首先，让粒子从D形盒子的中心飘入，即初速度认为是0，经过电场的加速，动能定理得qu=1/2mv², 粒子以v在D形盒子中做匀速圆周运动，由于电场周期=匀速圆周运动的周期，因此，当粒子出D盒子的时候电场改变方向，又给粒子加速了，经过这次加速，粒子以v2又进入另一个D形盒子。由动能定理得nqu=1/2mv²，n就是加速的次数，这里是第二次加速，因此n取2就可以计算出来。然后每次粒子出D形盒子时电场改变方向给粒子加速，粒子再以加来的这个速度进入另一个D形盒子直到r=R，这里r是粒子匀速圆周运动的半径,R是D形盒子的半径。
参考资料
(2016江苏)回旋加速器的工作原理如题15-1图所示,置于真空中的D形....17教育网[引用时间2017-12-20]
带电粒子在电场力的作用下加速，然后进入磁场，受到洛仑兹力使其运动方向改变转过180度，再次进入电场，这时电场方向改变，使带电粒子再次加速，穿过电场后进入另一个磁场再次转过180度回到电场，电场的方向又改变，对带电粒子继续加速
于是循环这个过程就达到对粒子加速的目的
说的理论点：
首先，让粒子从D形盒子的中心飘入，即初速度认为是0，经过电场的加速，由动能定理得qu=1/2mv²， 粒子以v在D形盒子中做匀速圆周运动，由于电场周期=匀速圆周运动的周期，因此，当粒子出D盒子的时候电场改变方向，又给粒子加速了，经过这次加速，粒子以v2又进入另一个D形盒子。这里的v2怎么求呢？由动能定理得nqu=1/2mv²，n就是加速的次数，这里是第二次加速，因此n取2就可以计算出来。然后每次粒子出D形盒子时电场改变方向给粒子加速，粒子再以加来的这个速度进入另一个D形盒子直到r=R。这里r是粒子匀速圆周运动的半径，R是D形盒子的半径。
