Page 139 - ЕЛЕКТРИКА І EЛEКТРОМАГНЕТИЗМ

6.6.2 Прискорювачі елементарних частинок

Прискорювачі потрібні в ядерній і атомній фізиці.
Прискорювачами заряджених частинок називаються
пристрої, в яких під дією електричних і магнітних полів
створюються і керуються пучки високоенергетичних за-
ряджених частинок (електронів, протонів, мезонів тощо).
Принцип дії прискорювачів оснований на дії сили Лоренца.
За формою траєкторії і механізмом прискорення приско-
рювачі поділяються на лінійні, циклічні і індукційні.
Лінійний прискорювач. Прискорення частинок здійсню-
ється електростатичним полем. В електричному полі на час-


тинку діє електрична складова сили Лоренца F  q E . Части-
Л
нка набирає енергію W  q    2 , проходячи різницю по-
1
тенціалів   2  10 6 B. Траєкторія частинки прямолінійна.
1
Бетатрон – циклічний ін-
дукційний прискорювач електро-
нів. Електрони, що вириваються
з розжареного електрода в
центрі, під дією магнітного поля
(на них діє сила Лоренца) руха-
ються по колу прискорено (рис.
6.16). При збільшенні магнітного
поля внаслідок явища електрома-
гнітної індукції виникає вихрове
індукційне електричне поле, яке
Рисунок 6.16 збільшує швидкість руху елект-
ронів (див. далі п. 7.4). Величина
сили Лоренца при цьому зростає,
і електрони втримуються на тій
самій круговій орбіті. Електрони
в бетатроні прискорюються до
енергій 100 MеВ.
Циклотрон – циклічний ре-
зонансний прискорювач важких
частинок (іонів, протонів). Між
полюсами сильного електромаг-
ніта (рис. 6.17) розташована ва-
Рисунок 6.17 куумна камера, яка має два елек-

134