• 如何制造小型粒子加速器(自己做粒子加速器)

  • 作者:robot | 时间:2022-11-07 17:35:39 | 浏览:
如何制造小型粒子加速器,自己做粒子加速器

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  • 粒子加速器是什么原理,简易的粒子加速器怎么制作
  • 如何制造微型粒子加速器
  • 什么是粒子加速器
  • 一、粒子加速器是什么原理,简易的粒子加速器怎么制作

    粒子加速器就是加速粒子的机器。粒子加速器主要依靠两种“场能”来工作,包括电场与磁场,其中电场主要为带电粒子提供加速能量,而磁场主要是对带电粒子束进行导引、约束与聚焦。粒子加速器中的带电粒子主要包含电子、正电子、质子、反质子和重离子等,这些粒子都具有静止质量,由相对论可知,这些带电粒子的运动速度是无法达到光速的,只能说随着输入能量的提升,这些带电粒子的速度是可以逐渐逼近光速的。 --沃特塞恩研发生产粒子加速器专用固态功率源()

    二、如何制造微型粒子加速器

    最简单的就是直线加速器和回旋加速器,不过其实所有的加速器都很难造!最简单加速离子(普通的粒子是无法被加速的,只有将粒子通过高温或者高电压电离成等离子后;才能进行加速)的方法就是利用激光,用激光照射处于真空容器中的离子;这就是最简单的加速器!不过高功率的激光器也十分的昂贵,所以不建议……其次就是:利用高压电加速,先讲一讲最简单的直线加速器——两个电极(可以是片状也可以是桶状,电极中间一定要有一个孔)一边正极另一边则是负极,当然也可以用交流电(有条件的话最好就用高频交流电);电源就用电视的高压包就行了,1伏特等于1电子伏特;如果想获得更大的能量就需要串联高压包或者买一个昂贵的高压电源,整个装置一定要处于真空当中才行!②就是回旋加速器————:↑↓上面和下面各是一块圆形○的强磁铁(钕磁铁,如果有钱就去买铁氧体、铜管/铜线/漆包线一定要备有水冷之类的与高功率电源,然后就可以自己DIY电磁铁),两块圆形磁铁的摆放为:S·N 与 S·N;中间是一个圆形的绝缘的加速室,加速室中有两块D形或半圆形的(中空!千万不要怎成实心的D形电极)电极;这两个电极之间有间隙,回旋加速器的电源为:高频交流电!整个装置就如同其它的加速器必须放置在真空中

    三、什么是粒子加速器

    粒子加速器(particle accelerator)是用人工方法产生高速带电粒子的装置。
    是探索原子核和粒子的性质、内部结构和相互作用的重要工具,在工农业生产、医疗卫生、科学技术等方面也都有重要而广泛的实际应用。
    自E.卢瑟福1919年用天然放射性元素放射出来的a射线轰击氮原子首次实现了元素的人工转变以后,物理学家就认识到要想认识原子核,必须用高速粒子来变革原子核。
    天然放射性提供的粒子能量有限,只有几兆电子伏特(MeV),天然的宇宙射线中粒子的能量虽然很高,但是粒子流极为微弱,例如能量为10^14电子伏特( eV )的粒子每小时在 1平方米的面积上平均只降临一个,而且无法支配宇宙射线中粒子的种类、数量和能量,难于开展研究工作。
    因此为了开展有预期目标的实验研究,几十年来人们研制和建造了多种粒子加速器,性能不断提高。
    在生活中,电视和X光设施等都是小型的粒子加速器。
    应用粒子加速器发现了绝大部分新的超铀元素和合成的上千种新的人工放射性核素,并系统深入地研究原子核的基本结构及其变化规律,促使原子核物理学迅速发展成熟起来;高能加速器的发展又使人们发现包括重子、介子、轻子和各种共振态粒子在内的几百种粒子,建立粒子物理学。
    近20多年来,加速器的应用已远远超出原子核物理和粒子物理领域,在诸如材料科学、表面物理、分子生物学、光化学等其它科技领域都有着重要应用。
    在工、农、医各个领域中加速器广泛用于同位素生产、肿瘤诊断与治疗、射线消毒、无损探伤、高分子辐照聚合、材料辐照改性、离子注入、离子束微量分析以及空间辐射模拟、核爆炸模拟等方面。
    迄今世界各地建造了数以千计的粒子加速器,其中一小部分用于原子核和粒子物理的基础研究,它们继续向提高能量和改善束流品质方向发展;其余绝大部分都属于以应用粒子射线技术为主的“小”型加速器。