回旋加速器适用于哪些领域?
核物理的发展与加速器密切相关。回旋加速器是第一种圆形粒子加速器。它是一种利用相对较小的仪器来获得高速度和高能量的加速装置。
回旋加速器的原理和思想最早是由美国物理学家劳伦斯1930提出的。欧内斯特·奥兰多·劳伦斯(1901 ~ 1958)是美国柏克莱大学的教授,他很早就选择了核物理作为自己的研究课题。当时为了研究核物理,劳伦斯提出了一个方案,让粒子做曲线运动,同时加速。1929第一天,正当他苦思如何用低电压获得高能粒子时,在伯克利图书馆看到了Videro关于直线加速器的论文,他马上想到是否可以改变加速粒子的* * *振动模式,比如让正离子在磁场的作用下在两个半圆形电极之间回旋,从而得到加速的方法。
1930年春天,劳伦斯的想法第一次得到了验证。他让他的研究生内尔斯·埃德莱弗森制作两个结构相当粗糙的加速器模型。使用现成的磁铁,组装一个玻璃真空室。真空室的直径只有10.16厘米。两个半圆形空心电极固定在腔室中,在电极之间施加射频高压。氢离子注入后,实际上表现出加速离子回旋的效果。
1931年春天,劳伦斯收到了美国国家科学研究委员会的第一笔基金,使得研究工作进展迅速。他还让M.S .利文斯顿做了一个微型回旋加速器,直径(真空室)为11.43 cm,在两个D形电极上的电压小于1000,获得了8万伏的加速效果。很快,回旋加速器的尺寸越来越大,也进入了标准化设计和建造的时代。
回旋加速器不仅是核物理实验中的重要设备,而且广泛应用于工业和医疗。