高壓加速器

高壓加速器

高壓加速器是通過電場對電荷的作用力來加速帶電粒子的,用很高的電壓加速帶電粒子,使之獲得巨大速度。加速器是研究原子核與基本粒子性質的重要工具。

介紹

加速器是一種能產生並加速帶電粒子的複雜而又昂貴的裝置。它的作用是把帶電粒子(質子、電子、原子核)加速到一定的能量,提供給各種不同的實驗使用。由於原子核的反應的發生,必須利用高速粒子(即高能量的粒子)撞擊,所以在原子核物理及高能物理的實驗研究中,加速器是極重要的工具。此外,加速器可用於產生放射性同位素。

高壓加速器記憶體的能量決定於終端電容,比如在3MV終端電壓下,100PF的終端電容貯存450J能量,高壓加速器按電荷、質量比的不同可加速不同種類的荷電粒子。范德格喇夫和高頻高壓加速器都屬高壓加速器。

高壓型加速器是以高壓靜電場加速帶電粒子的裝置,由於高壓絕緣的限制,其端電壓一般不超過25MV,屬於低能加速器範疇。

基本組成

加速器的重要組成部分是由產生帶電的粒子源、產生加速電場的電源以及使帶電粒子在真空中加速避免和氣體分子碰撞損耗能量的真空系統等三部分組成。

組成:高壓電源、高壓電極、離子源、加速管、絕緣支柱、靶、電子剝離器。

結構圖 結構圖

套用

高壓型加速器是以高壓靜電場加速帶電粒子的裝置,由於高壓絕緣的限制,其端電壓一般不超過25MV,屬於低能加速器範疇。

高壓型加速器雖然是比較傳統類型的加速器,但由於其廣泛的用途而一直具有比較旺盛的生命力,套用範圍包括低能核物理研究、核參數測量、核分析、離子束生物效應研究、離子注入和輻照加工等方面。高壓加速器技術的不斷發展,也使其套用領域不斷擴展,例如基於串列靜電加速器的加速器質譜技術在地球 科學、環境科學、考古學和生命科學中具有廣泛的套用;基於單級靜電加速器的單粒子微束裝置對輻射生物學的研究起到了推動作用。我國高壓加速器主要分布在科研院所和高等院校,近幾年中技術和套用都有較大發展。

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