Движение заряженных частиц
ы находятся в сильном
равномерном магнитном поле индукции [pic], направленном на рис. 7 сверху
вниз. Камеры помещают в вакуумированный сосуд (на рисунке не показан) и
присоединяют к источнику напряжения Umcos(?t). При t=0, когда напряжение
между камерами имеет максимальное значение, а потенциал левой камеры
положителен по отношению к правой, в пространство между камерами вводят
положительный заряд q. На него будет действовать сила [pic]. Заряд начнет
двигаться слева направо и с начальной скоростью [pic] пойдет и правую
камеру. Но внутри камеры напряженность электрического поля равна нулю.
Поэтому, пока он находится там. на него не действует сила[pic], но
действует сила [pic], обусловленная магнитным полем. Под действием этой
силы положительный заряд, двигающийся со скоростью v, начинает
движение по окружности радиусом [pic]. Время, в течение которого он
совершит пол-оборота,[pic]. Если частоту приложенного между камерами
напряжения взять равной [pic], то к моменту времени, когда заряд выйдет из
правой камеры, он окажется под воздействием электрического поля,
направленного справа налево. Под действием этого поля заряд увеличивает
свою скорость и входит в левую камеру, где совершает следующий полуоборот.
но уже большего радиуса, так как имеет большую скорость. После k
полуоборотов заряженная частица приобретает такую скорость и энергию, какую
она приобрела бы, если в постоянном электрическом поле пролетела бы между
электродами, разность потенциален между которыми kUm. На рис 8. показано
движение заряженных частиц в циклотроне.
Рис 8.
Вывод заряда из циклотрона осуществляется с помощью постоянного
электрического поля, создаваемого между одной из камер (на рис. 7 правой) и
вспомогательным электродом А. С увеличением скорости [pic] она становится
соизмеримой со скоростью света, масса частицы т во много раз увеличивается.
Возрастает и время t1, прохождения полуоборота. Поэтому одновременно с
увеличением скорости частицы необходимо уменьшать либо частоту источника
напряжения Umcos(?t) (фазотрон), либо величину индукции магнитного поля
(синхротрон), либо частоту и индукцию (синхрофазотрон).
| |  скачать работу |
Движение заряженных частиц |
