Acceleratoare de particule

Extras din referat Cum descarc?

Realizarea si studiul reactiilor nucleare nu pot fi facute decat daca particula-proiectil va primi o energie cinetica suficienta pentru a initia reactia. Ca urmare, se construiesc acceleratoare de particule capabile sa furnizeze energia necesara. Pot fi accelerate in mod direct doar particule cu sarcina, in acest scop utilizandu-se diverse combinatii de campuri electrice si magnetice, statice sau variabile, omogene sau neomogene. Dezvoltarea acceleratoarelor incepe dupa 1962, ca urmare directa a descoperirii reactiilor nucleare. In tab.1 sunt cuprinse principalele date privind acceleratoarele de particule. 
Primul tip de accelerator este cel electrostatic sau direct. El se compune dintr-un generator de inalta tensiune (continua), o sursa de particule, un tub de accelerare si o tinta. Aceste parti componente pot fi gasite, cu mici modificari, la toate tipurile de acceleratoare. Generatorul de inalta tensiune, poate fi o masina electrostatica, un transformator ridicator de tensiune urmat de un grup de redresori, sau instalatii special construite, cum ar fi generatorul Van de Graaff sau generatorul de cascada, de tipul Cocroft-Walton. Tensiunea inalta pe care o furnizeaza generatorul se aplica unor electrozi ce formeaza un condensator. Unul dintre electrozi contine sursa de particule, iar pe celalalt se pune tinta formata din nucleele pe care dorim sa le bombardam. In cursul acelerarii particulele trec printr-un tub vidat, numit tub de accelerare. Tubul este astfel construit, incat particulele sa formeze un fascicul convergent pe tinta. Daca tensiunea inalta aplicata este V, atunci energia pe care o va castiga o particula in acceleratorul direct va fi E=qV, unde q este sarcina electrica pe care o poseda particula. Se vede ca pentru aceeasi tensiune de accelerare, energia particulei este cu atat mai mare, cu cat sarcina q este mai mare. Ca atare, accelerarea directa este convenabila mai ales pentru particulele grele, cu sarcina mare (ioni multiplu ionizati). Intensitatea fasciculului de particule aceelerat se masoara de obicei prin curentul electric corespunzator. Spre exemplu, un curent de protoni de 1 mA corespunde unui flux de 6*1016 particule pe secunda.   
Tipul	Denumirea	Construit in...de...	Camp magnetic	Frecventa campului electric	Raza de rotatie	Particulele accelerate	Performante in prezent
Acceleratori electrostatici (directi)	Transformator de inalta tensiune	1926 G.Breit	
--	
--	liniar	
Orice particula incarcata cu sarcina	
5 MeV
~ 18 MeV
Tip Cockroft-Walton	1932 J.D. Cockroft E.I.S. Walton
--	
--	liniar		
Tip Van de Graaff	1929 Van de Graaff	
--	
--	liniar		
Acceleratori  liniari	liniar	1931 D.H. Sloane
--	
const	
liniar	Particule grele	
20 GeV
Acceleratori de rezonanta	ciclotronul	1934 E.O. Lawrence
const	
const	
variabil	p, d, ? 
ioni	
~ 20 MeV
sincrociclotron (fazatron) 	1946 J.R. Richardson
const	
variabil	
variabil	
p, d, ?	
~ 10 GeV
sincrotron	1946 F.K. Goward, D.E.Barnes
variabil	
const	
const	
e	
~ 680 MeV
Sincrofazotron (cosmotron) (sincroton de protoni)	
1947 M.L. Oliphant	variabil	variabil	const	p, d	
10 GeV protoni
Acceleratori prin inductie	betatronul	1945 M.Kerst
variabil	--	const.	e	~ 300 MeV
a) Generatorul Van de Graaff este o masina electrostatica prin influenta, care permite producerea a milioane de volti. In fig 1 se poate vedea schema unui astfel de generator. El este format dintr-o sfera metalica, goala in interior, de raza R, ce formeaza o cusca Faraday si care prin intermediul colectorului (B) culege sarcinile de pe banda transportoare (C). Banda transportoare primeste, la randul ei, sarcina de la un generator obisnuit, de inalta tensiune (10 - 20 kV), prin intermediul unor varfuri ascutite (a). Pentru realizarea transportului, banda se confectioneaza din cauciuc sau un alt material izolant si este pusa in miscare de catre un motor electric, in sensul indicat in figura, cu viteza constanta v. Sursa de inalta tensiune se aplica (borna pozitiva) unui sistem de varfuri ascutite, plasate in fata benzii transportoare, care, pe partea cealalta, are un electrod la borna negativa. In jurul varfurilor se produce un fenomen de ionizare intens, datorita campului electric foarte mare ce exista in preajma lor


Fisiere in arhiva (1):

  • Acceleratoare de particule.doc

Imagini din acest proiect Cum descarc?

Descarca gratuit aceast referat (0 €)

Completezi numele, prenumele și adresa de email. După aceea primesti prin email link-ul pentru descărcare. Completeaza o adresă de email validă.

1. Numele, Prenumele si adresa de email:

Daca nu gasesti email-ul, verifica si directoarele spam, junk sau toate mesajele.



Hopa sus!