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回旋加速器中的时间问题

回旋加速器是利用磁场与电场协调作用于带电的粒子,使粒子一直做回旋的周期运动。它是通过磁场的匀速圆周运动,电场的加速运动以及交变电压提供能量来维持回旋的。如今它已经进入医学范畴的运用中,可以对肿瘤进行特异性检测起到重要的作用。
回旋加速器中的时间问题

回旋加速器是利用磁场与电场协调作用于带电的粒子,使粒子一直做回旋的周期运动。它是通过磁场的匀速圆周运动,电场的加速运动以及交变电压提供能量来维持回旋的。如今它已经进入医学范畴的运用中,可以对肿瘤进行特异性检测起到重要的作用。那么这个机器中的时间问题有哪些呢,下面来解答。

 

现在对在回旋加速器中的粒子的运动时间问题进行分析。带电的粒子运动的总时间与它每一个周期的时间以及运行了多少周期有关。周期数乘以每个周期的时间就等于它的总时间。在这个机器中的加速电压是确定的,所以每一次的加速使得粒子获得的能量也是可知的。通过物理学公式可以求出粒子的运动总时间。

 

但上文计算的仅仅是带电的粒子在磁场中运动的时间,是它做周期运动的时间。它在被电场加速以及交变电压升能时的时间问题又是怎样的呢,现在来解释。粒子在电场中的运动时间是越来越短的。电场中的加速距离是非常小的,所以粒子在通过时需要耗费的时间也是微乎其微。但是粒子在磁场中的运动方向是与磁场线相垂直的,所以它的速度与运动的时间无关。因此磁场的时间是比较好计算的。对于电场中的粒子运动时间一般都是忽略不计的。

 

值得注意的是,电场是无法将粒子的速度加速到很大的。速度过大的时候,也不能忽略粒子在电场的运动时间。而且根据物理学的相对论理论,如果粒子速度很大,质量也会增加,那么会影响到粒子在磁场中的运动周期。最终导致磁场周期和电场加速周期不等同,会无法再进行加速。

 

   回旋加速器中的时间问题在上文已经详细解答。这一机器将运用于更多的方面。


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