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manbet手机版除了所需的超精密亚原子显微镜,粒子加速器与目标粒子发生碰撞可能导致创建新的粒子,其质量的碰撞能量的获得,根据公式E = mcmanbet手机版gydF4y2Ba^{manbet手机版2manbet手机版gydF4y2Ba}manbet手机版。manbet手机版因此通过转换质量过剩的动能在粒子碰撞,反粒子和异国情调的核可以创建。manbet手机版gydF4y2Ba

manbet手机版粒子加速器不仅是独特的工具亚原子世界的探索,但也使用在许多不同的应用,如材料分析和修改和光谱法特别是在环境科学。manbet手机版大约一半的全球15000加速器作为离子离子注入机、表面改性和灭菌和聚合。manbet手机版电离产生当带电粒子在物质通常是利用例如在放射手术和治疗癌症。manbet手机版在医院约5000电子加速器用于这一目的。manbet手机版加速器还产生放射性元素,用作示踪剂在医学、生物学和材料科学。manbet手机版材料科学越来越重要的离子和电子加速器产生丰富的数量的中子和光子在一个广泛的能量。manbet手机版例如越来越多地用于定义良好的光子束光刻为了制造电子所需的非常小的结构。manbet手机版gydF4y2Ba

manbet手机版关于加速器的更多细节可以在最近出版的一本,manbet手机版gydF4y2Bamanbet手机版介绍了粒子加速器manbet手机版gydF4y2Bamanbet手机版埃德蒙。威尔逊,2001年由牛津大学出版社出版。manbet手机版gydF4y2Ba^{manbet手机版1manbet手机版gydF4y2Ba}

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manbet手机版在第一个加速器,粒子被加速了高电压在阴极和阳极之间的差距(电极)。manbet手机版这些被称为阴极射线管,怀孕最后的19manbet手机版gydF4y2Ba^{manbet手机版thmanbet手机版gydF4y2Ba}manbet手机版世纪。manbet手机版使用阴极射线管,x射线是在1895年发现的manbet手机版gydF4y2Bamanbet手机版威廉·康拉德·伦琴manbet手机版gydF4y2Bamanbet手机版谁获得第一个诺贝尔物理学奖(1901年)发现。manbet手机版1896年manbet手机版gydF4y2Bamanbet手机版约瑟夫·约翰汤姆森manbet手机版gydF4y2Bamanbet手机版研究阴极射线的性质被发现被起诉和精确的荷质比。manbet手机版这一发现的第一个基本粒子,电子,标志着一个新时代的开始,因此可以追溯到1896年的电子时代。manbet手机版汤姆森被授予1906年诺贝尔奖工作这一发现。manbet手机版今天最常见的加速器使用的阴极射线管电视机和电脑显示器。manbet手机版管,一束电子,后被加速到最大能量高达30000电子伏特,席卷一个发光的屏幕当受电子。manbet手机版在以下这些单间隙设备以及电子显微镜是无视。manbet手机版gydF4y2Ba

manbet手机版现有的不同类型的加速器发明在近四年的时间跨度。manbet手机版大约在1920年,第一个高压粒子加速器组成的两个电极放置在真空容器的电位降100千伏的顺序,构思和命名manbet手机版gydF4y2Bamanbet手机版约翰·道格拉斯·科克罗夫特manbet手机版gydF4y2Bamanbet手机版和manbet手机版gydF4y2Bamanbet手机版欧内斯特·托马斯•辛顿•沃尔顿manbet手机版gydF4y2Bamanbet手机版。manbet手机版后来在1920年代建议使用时变势在一系列的差异。manbet手机版部分线性加速器(见下文)。manbet手机版这些建议加速粒子在一个重复的时尚灵感manbet手机版gydF4y2Bamanbet手机版奥兰多欧内斯特•劳伦斯manbet手机版gydF4y2Bamanbet手机版加速粒子的一个新概念。manbet手机版他发明的回旋,粒子在磁场中流传和通过同一个加速差距好几次了。manbet手机版代替直流电压、高频电压的差距,粒子加速沿着螺旋轨迹重复的方式。manbet手机版后的发明原理相稳定在1940年代中期,两个新类型的加速器构思:线性加速器和同步。manbet手机版在直线加速器,沿着一条直线放置处。manbet手机版同步加速器,磁场在加速度增加,粒子运动轨道基本恒定的戒指。manbet手机版在这些加速器,粒子加速重复的方式和油门的大小的能源是有限的,而不是可以达到的最大电压。manbet手机版gydF4y2Ba

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manbet手机版电子真空管,发明了最后的19manbet手机版gydF4y2Ba^{manbet手机版thmanbet手机版gydF4y2Ba}manbet手机版世纪,用于电子和x射线的发现。manbet手机版电子在两个电极之间的真空,加速阴极和阳极。manbet手机版空气的气压会减速粒子由于电子与空气分子的碰撞。manbet手机版真空管是前体后续高压加速器。manbet手机版如上所述第一高压粒子加速器的电位降100千伏的顺序,构思和命名Cockcroft沃尔顿加速器manbet手机版gydF4y2Bamanbet手机版约翰·道格拉斯·科克罗夫特manbet手机版gydF4y2Bamanbet手机版和manbet手机版gydF4y2Bamanbet手机版欧内斯特·托马斯•辛顿•沃尔顿manbet手机版gydF4y2Bamanbet手机版。manbet手机版他们在1951年获得诺贝尔物理学奖的开创性工狗万世界杯作转变人为加速的原子的原子核粒子。manbet手机版gydF4y2Ba

manbet手机版最常见的电位降加速器使用的今天是其发明者的名字命名的,美国罗伯特Jemison范德格拉夫。manbet手机版高压终端连接到低压(接地)移动电极的绝缘带。manbet手机版负责应用于带在低电位和转移到终端进行屏幕滑动带上。manbet手机版终端上的潜在的泄漏电流增加,直到终端环境等于当前提供的腰带。manbet手机版通常情况下,终端和管被放置在一个包含科幻坦克manbet手机版gydF4y2Ba_{manbet手机版6manbet手机版gydF4y2Ba}manbet手机版气体在高压下为了提高高压终端和地球之间的绝缘。manbet手机版电压分为连续步骤和应用于电极放置在真空管电子或离子的加速。manbet手机版从加热丝获得电子和离子从阴极气体放电放置。manbet手机版gydF4y2Ba

manbet手机版几个微安的电子或离子可以在范德格拉夫加速器加速。manbet手机版在现代类型离子电极在真空管的入口和出口在地球的潜力,和高压终端位于中间的管。manbet手机版在一个体积小的入口管,电离气体,通常由一个放电,从这本书,负单电荷离子提取。manbet手机版这些离子加速管向内高压终端,在两个或两个以上的电子从每一个离子穿过一个非常薄箔或充气的地区。manbet手机版离子的电荷是因此改变从消极到积极的,和离子排斥的终端和加速向出口管接地。manbet手机版与普通类型的范德格拉夫加速器,加速“差距”,可以获得更高的粒子能量由于潜在的下降是利用在两个缺口。manbet手机版这种类型的加速器因此被称为“串列加速器”。manbet手机版gydF4y2Ba

manbet手机版如今大多数范德格拉夫加速器是商业设备,它们是可用的终端电压介于1和2500万伏(MV)。manbet手机版通常他们有电压低于10 MV。manbet手机版相比之下,研究中使用的短脉冲闪电达到10 MV和潜在的云就在他们被闪电放电约200 MV。manbet手机版范德格拉夫加速器中经常使用材料分析和修改,加速器质谱,尤其是对环境科学。manbet手机版gydF4y2Ba

manbet手机版这幅图显示了串联范德格拉夫加速器的原理。manbet手机版带负电荷的离子的离子源在地面电位正在加速走向一个终端在中心,积极潜力高,气体或薄箔删除两个或两个以上的电子的离子,然后成为带正电和排斥向接地电极(V = 0)。manbet手机版电荷运输皮带从地面到终端,由于电荷积累,潜在的增加。manbet手机版高电压(V = 5 MV)由高压气体绝缘从地面,通常科幻manbet手机版gydF4y2Bamanbet手机版6manbet手机版gydF4y2Bamanbet手机版。manbet手机版gydF4y2Ba manbet手机版说明:弗雷德里克·Stendahlmanbet手机版gydF4y2Ba

manbet手机版最大的一个串列加速器使用多年在英国位于达斯伯里。manbet手机版加速管,垂直放置,长42米,中心终端可以持有高达2000万伏特的潜力。manbet手机版gydF4y2Ba manbet手机版照片:CCLRCmanbet手机版gydF4y2Ba

manbet手机版回旋加速器manbet手机版gydF4y2Ba

manbet手机版重复的加速度的原则构想在1920年代是一个重要的里程碑在寻求更高的能量。manbet手机版根据这一原则,加速实现通过时变电压而不是静态电压用于例如范德格拉夫加速器。manbet手机版gydF4y2Ba

manbet手机版第一个加速器的实际重要性基础上重复的加速度是回旋加速器的原理,发明的manbet手机版gydF4y2Bamanbet手机版奥兰多欧内斯特•劳伦斯manbet手机版gydF4y2Bamanbet手机版。manbet手机版回旋加速器,带电粒子在强磁场和传播被电场加速一个或多个漏洞。manbet手机版后通过了一个缺口,一个电极内粒子运动,从电场屏蔽。manbet手机版当粒子退出筛选区域,进入下一个缺口,时变电压的相位改变了180度,这样颗粒再次加速。manbet手机版这个过程是重复的。manbet手机版经过多次的加速,导致向外螺旋轨迹,颗粒循环强磁场的边界附近。manbet手机版这里,场粒子束的形状,这样的循环出现,可以形成一个外部光束。manbet手机版劳伦斯被授予1939年诺贝尔物理学奖的发明和发展回旋加速器和结果,尤其是对于他研究人工放射性元素。manbet手机版gydF4y2Ba

manbet手机版在欧洲三个诺贝尔奖获得者,manbet手机版gydF4y2Bamanbet手机版弗雷德里克Joliotmanbet手机版gydF4y2Bamanbet手机版,manbet手机版gydF4y2Bamanbet手机版尼尔斯·亨利克·大卫·波尔manbet手机版gydF4y2Bamanbet手机版和manbet手机版gydF4y2Bamanbet手机版卡尔曼勒Georg西格巴恩manbet手机版gydF4y2Bamanbet手机版主要贡献首批。manbet手机版1938年,巴黎法兰西学院的第一个欧洲回旋加速器加速氘核光束4兆电子伏一击中的,产生了一种强烈的中子源。manbet手机版大约与此同时,哥本哈根尼尔斯·波尔研究所回旋已经准备好了在斯德哥尔摩,瑞典工作开始建立第一个加速器,准备1940左右。manbet手机版gydF4y2Ba

manbet手机版一个严重的问题与早期回旋加速器的能量限制大约10兆电子伏的加速质子。manbet手机版这个极限取决于质子旋转减速的恒定磁场由于相对论质量增加或等价的总能量。manbet手机版质子的静止质量对应的能量938伏,已经加速10兆电子伏的动能后,质子的旋转频率,这是它的总能量成反比(938 + 10),已经下降了百分之一。当质子旋转频率和电频率相等的开始加速循环,没有滑动阶段和质子加速加速电压在每个缺口。manbet手机版然而,随着质子获得能量和减缓他们的旋转频率,他们将到达后,后来在每个缺口对固定频率的加速电压的最大。manbet手机版一段时间后阶段已经下滑,不再有任何能源增加段落的差距。manbet手机版gydF4y2Ba

manbet手机版以来加速电子回旋加速器不是有用的转动频率的磁场为低能量快速减缓甚至几兆电子伏由于电子的静止质量小。manbet手机版电子的静止质量对应0.511兆电子伏的剩余能量根据爱因斯坦公式E = mcmanbet手机版gydF4y2Ba^{manbet手机版2manbet手机版gydF4y2Ba}manbet手机版。manbet手机版gydF4y2Ba

manbet手机版回旋加速器的一种变体是电子的电子回旋加速器加速的外围轨道在一个差距。manbet手机版加速电压的频率是一个多个电子的旋转频率。manbet手机版扩大圆形轨道的切线和触摸彼此坐落在加速的差距。manbet手机版每把能量增量是这样设计的,增加时间完整的电子由于其革命放缓的旋转频率对应于一个或多个电频率的周期加速度差距。manbet手机版gydF4y2Ba

manbet手机版同步回旋加速器manbet手机版gydF4y2Ba

manbet手机版为了克服回旋加速器的能量限制,发明相位稳定性的原理和证明在1944/45。manbet手机版发明家是弗拉基米尔Iosifovich Veksler杜布纳的联合核研究所,一个国际研究中心莫斯科以北100公里manbet手机版gydF4y2Bamanbet手机版埃德温Mattison麦克米兰manbet手机版gydF4y2Bamanbet手机版前学生劳伦斯,在加州大学伯克利分校的。manbet手机版他们显示,是彼此独立的,通过调节外加电压的频率降低频率的旋转质子,可以加速质子几百兆电子伏。manbet手机版使用同步回旋加速器加速通过调频(FM)通常被称为同步回旋加速器或调频回旋。manbet手机版gydF4y2Bamanbet手机版埃德温Mattison麦克米兰manbet手机版gydF4y2Bamanbet手机版一起获得了1951年诺贝尔化学奖manbet手机版gydF4y2Bamanbet手机版格伦·西奥多。Seaborgmanbet手机版gydF4y2Bamanbet手机版发现的元素镎。manbet手机版gydF4y2Ba

manbet手机版另一个化学诺贝尔奖得主,manbet手机版gydF4y2Bamanbet手机版西奥多·斯维德贝格manbet手机版gydF4y2Bamanbet手机版表示,在1940年代中期加速器在乌普萨拉。manbet手机版灵感来自于伯克利是决定建立一个同步工作。manbet手机版1950年,质子的185伏和乌普萨拉有一段时间生产高能粒子在西欧。manbet手机版1957年,第一个癌症病人治疗。manbet手机版油门然后被重建和运营,自1986年以来,作为sector-focusing cyclotron-synchrocyclotron混合动力车。manbet手机版gydF4y2Ba

manbet手机版相位稳定性的发明原理暗示,原则上,没有能量限制粒子的加速。manbet手机版它为两个新种类的加速器,铺平了道路线性加速器和同步。manbet手机版gydF4y2Ba

manbet手机版最大的同步回旋加速器仍在使用位于Gatchina圣彼得堡外,它加速质子的动能1000伏。manbet手机版铁柱直径6米,整个加速器重达10000吨,重量与埃菲尔铁塔。manbet手机版能量达到对应的质子加速的电位降十亿伏特。manbet手机版它是用于核物理实验和医学应用。manbet手机版gydF4y2Ba manbet手机版照片:Gatchina核物理研究所manbet手机版gydF4y2Ba

manbet手机版Sector-focusing回旋加速器manbet手机版gydF4y2Ba

manbet手机版早在1960年代,一种新型的回旋,sector-focusing回旋出现。manbet手机版铁行业介绍了杆差距这一个方位变化的磁场。manbet手机版这个方位的变化提供了一个强大的垂直关注循环束离子,然后不需要方位平均场与增加半径减少它在传统回旋为了保持垂直聚焦。manbet手机版因此,磁场的平均半径的函数,可以增加这样的旋转频率离子保持不变,尽管加速离子的质量的提高。manbet手机版垂直的散焦磁场与平均半径的增加是由垂直集中补偿由于方位变化的领域。manbet手机版加速电压的频率从而可以保持不变,同时保持一个稳定的加速度在遍历每个差距;manbet手机版的能量只有磁铁的大小是有限的。manbet手机版sector-focusing回旋加速器是有时被称为连续波(CW)回旋加速器或同步回旋,区分从调频(FM)回旋加速器或同步回旋加速器。manbet手机版许多sector-focusing首批现在在操作和他们同步回旋加速器代替大部分已被关闭。manbet手机版不仅质子,但任何类型的离子可以,原则上,被加速。 Ion sources, which produce ions of practically any element in the periodic table, are nowadays available.

manbet手机版加速质子的特殊利益的范围200到600伏separated-sector回旋加速器,它由铁的领域,而不是常见的铁杆的行业。manbet手机版分离行业首批4部门磁铁,是位于印第安纳大学布卢明顿分校的回旋加速器设施,美国印第安纳州和国家加速器中心福尔在南非。manbet手机版加速器与6部门在核物理研究中心在大阪,在瑞士Villigen保罗谢勒研究所。manbet手机版还应该提到在这种背景下,三态大学介子设施在温哥华,有8个行业提供600伏,Hmanbet手机版gydF4y2Ba^{manbet手机版- - - - - -manbet手机版gydF4y2Ba}manbet手机版离子。manbet手机版gydF4y2Ba

manbet手机版回旋加速器核物理学的重要研究工具,通常用于生产放射性核素在医学和工业。manbet手机版回旋加速器还提供光束放射手术和治疗,如南非回旋,在很大程度上用于医学应用。manbet手机版大回旋加速器设施致力于癌症治疗在许多地方尤其是新兴在日本。manbet手机版小回旋加速器放射性核素的生产需要为不同的目的,一个是作为正电子发射断层扫描术(PET),示踪剂技术映射人体的功能。manbet手机版gydF4y2Ba

manbet手机版同步加速器manbet手机版gydF4y2Ba

manbet手机版两个其他类型的加速器原理的基础上重复的加速度,同步加速器和线性加速器,在基本粒子物理学的研究是很重要的,需要尽可能高的粒子的能量。manbet手机版同步加速器中粒子加速沿着一个环形的轨道和磁场,弯曲的粒子,随着时间增加,轨道恒定加速度。manbet手机版最大的两个质子同步加速器,在欧洲核子研究中心,联合日内瓦附近欧洲高能物理实验室在费米实验室芝加哥附近,自1970年代中期以来在运行。manbet手机版他们分别质子加速到450和1000 GeV对撞机下(参见下文)和位于圆形隧道、6.9和6.3公里(1 GeV = 1000伏)。manbet手机版这样不能生产的高能质子回旋加速器或同步。manbet手机版一个铁磁极的周长6.9公里远超越意识。manbet手机版一个时变磁场的优点是显而易见的。manbet手机版gydF4y2Ba

manbet手机版同步加速器的概念似乎是首次提出在1943年澳大利亚物理学家马克奥列芬特。manbet手机版之后,manbet手机版gydF4y2Bamanbet手机版埃德温·m·麦克米兰manbet手机版gydF4y2Bamanbet手机版在伯克利的建议,当他宣布相位稳定性的原理,不同磁场的加速器。manbet手机版第一个实验证明莫尔文同步概念发生在1946年的英国的研究实验室。manbet手机版gydF4y2Ba

manbet手机版第一个同步加速器的所谓弱聚焦类型。manbet手机版循环的垂直聚焦粒子是通过倾斜磁场,从向内、外半径。manbet手机版在任何给定的时刻,平均垂直磁场感觉到一个粒子革命期间大曲率半径小于较大的。manbet手机版第一个这种类型的同步是同步加速器在布鲁克海文国家实验室,长岛。manbet手机版它在1952年开始运行并提供质子能量3 GeV。manbet手机版1960年,弱聚焦类型的同步加速器在操作1 GeV同步加速器伯明翰大学6 GeV质子加速器劳伦斯辐射实验室在伯克利,加州,美国10 GeV加速器在杜布俄罗斯和3 GeV Saturne Saclay, Gif苏尔伊薇特,法国。manbet手机版磁场通常从0.02特斯拉的注入能量,几兆电子伏,1.5特斯拉在最后的能量。manbet手机版这些同步加速器加速通常10manbet手机版gydF4y2Ba^{manbet手机版11manbet手机版gydF4y2Ba}manbet手机版质子的脉冲通常比第二个要短得多。manbet手机版几秒的脉冲分离。manbet手机版在1960年代早期,世界上最高的能量弱聚焦同步加速器,12.5 GeV零梯度同步加速器(ZGS)开始其操作在芝加哥附近的阿贡国家实验室,美国。manbet手机版早期的同步加速器是令人印象深刻的设备。manbet手机版杜布同步,最大的28米的半径和铁磁体的重量36000吨是唯一剩下的这些早期的加速器。manbet手机版却很少被用到,可以看作是这个时代的纪念碑。manbet手机版gydF4y2Ba

manbet手机版欧内斯特·d·报》1952年,弥尔顿斯坦利·利文斯顿和一起斯奈德,提出一个方案强烈聚焦粒子束传播,它的大小可以小于弱聚焦同步加速器。manbet手机版在这个方案中,弯曲磁铁是由交变磁场梯度;manbet手机版后磁铁与一个轴向磁场分量随半径的增加是一个与一个组件增加半径增加等等。manbet手机版通过这种方式,一块磁铁散焦光束垂直紧随其后的是一块磁铁聚焦光束垂直。manbet手机版因此,像在光学散焦和聚焦透镜组合提供集中,一个强大的网络获得聚焦在一个交变梯度同步。manbet手机版由于强大的聚焦,磁光阑可以做得更小,因此需要更少的铁比弱聚焦同步相当的能量。manbet手机版gydF4y2Ba

manbet手机版第一个交变梯度GeV电子同步加速器加速到1.5。manbet手机版它建于康奈尔大学,纽约伊萨卡岛,并在1954年完成。manbet手机版Pre-acceleration完成2伏范德格拉夫加速器,在这种能量注入后,环形磁铁0.002特斯拉的字段。manbet手机版在0.01秒内加速到1.5 GeV完成和在此期间磁场增加到1.35特斯拉。manbet手机版1958年第一个欧洲强聚焦电子同步加速器(500伏)开始在波恩。manbet手机版在的领导下开发和制造manbet手机版gydF4y2Bamanbet手机版沃尔夫冈•保罗manbet手机版gydF4y2Bamanbet手机版1989年,诺贝尔物理学奖得主离子阱技术的发展。manbet手机版交变梯度类型的其他电子同步加速器在六十年代初位于汉堡(6 GeV),麻省理工,剑桥(6 GeV)和东京大学(1.3 GeV)。manbet手机版gydF4y2Ba

manbet手机版交变梯度聚焦原理的发明后不久,两个几乎相同的建设非常大的同步加速器,它仍在操作,开始在欧洲在日内瓦欧洲核子研究中心实验室和布鲁克海文国家实验室在纽约长岛。manbet手机版在欧洲核子研究中心质子加速到28 GeV和布鲁克海文33 GeV。manbet手机版欧洲核子研究中心质子同步加速器(PS)开始操作在1959年和1960年的布鲁克海文PS。manbet手机版gydF4y2Ba

manbet手机版在1960年代,布鲁克海文PS是最强大的加速器和一些性能数据可能感兴趣的。manbet手机版它有一个线性加速器注射器和注射50兆电子伏能量。manbet手机版在12个加速质子加速站放置在同步加速器的周长。manbet手机版在一秒的加速时间,提出了弯曲磁铁的字段从0.012到1.3特斯拉。manbet手机版这是一个非常大的储存能量的变化考虑到800米长环充满了磁铁,总重4000吨。manbet手机版强度通常是10manbet手机版gydF4y2Ba^{manbet手机版11manbet手机版gydF4y2Ba}manbet手机版质子/脉冲重复每三秒。manbet手机版如今,两个数量级的强度更大。manbet手机版目前使用的列表同步加速器可以发现,例如,通过欧洲核子研究中心的主页。manbet手机版gydF4y2Ba^{manbet手机版2manbet手机版gydF4y2Ba}

manbet手机版粒子之间的碰撞产生一束离子或电子和一个目标可以形成二次梁已发现许多应用程序在科学和技术。manbet手机版我们可以区分短暂如介子的粒子束或μ介子束长寿的粒子,如光子、中微子,正电子,中子和反质子。manbet手机版的一些短暂的粒子可以因为长距离的传输,根据相对论,时间慢了下来在一个物体接近光速移动。manbet手机版例如,在自己的框架,manbet手机版gydF4y2Bamanbet手机版pmanbet手机版gydF4y2Bamanbet手机版介子寿命为2.6×10manbet手机版gydF4y2Ba^{manbet手机版8manbet手机版gydF4y2Ba}manbet手机版秒,在此期间他们旅行的最大距离8米,如果他们以光速移动。manbet手机版gydF4y2Bamanbet手机版pmanbet手机版gydF4y2Bamanbet手机版介子,可用在今天最大的质子同步加速器,有超过他们的其他能源,140伏,1000倍。manbet手机版因此他们的生活时间是增加了相同的因素和他们能够旅行,一生中平均8公里。manbet手机版这一事实是一个美丽的证明相对论,可以形成高能束manbet手机版gydF4y2Bamanbet手机版pmanbet手机版gydF4y2Bamanbet手机版介子,K-mesons和μ介子和运输实验领域。manbet手机版一起二次稳定的粒子束中微子,光子,反质子和中子,二次梁构成的基础广泛的固定靶物理研究项目特别是在欧洲粒子物理研究所的大型同步加速器,布鲁克海文国家实验室,Serpukhov(俄罗斯)和费米实验室在1970年代和1960年代。manbet手机版gydF4y2Ba

manbet手机版最常见的初级粒子加速器中产生。manbet手机版次级粒子产生的主要粒子与物质的相互作用。manbet手机版剩余时间单位是兆电子伏能量和秒时间的生活。manbet手机版gydF4y2Ba
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manbet手机版费米实验室芝加哥附近,世界上第一个基于超导磁体技术的同步加速器是自1987年以来建造并运营。manbet手机版与超导磁铁线线圈,质子和反质子是加速到1000 GeV的能量,存储和碰撞。manbet手机版能源也可以表示为一个拉电子伏特(1 TeV)的名字Tevatron派生了费米实验室对撞机。manbet手机版1987年Tevatron对撞机开始时,产生的反质子是在120 GeV操作主环。manbet手机版Debuncher环中的反质子收集之前都被转移到蓄电池应用随机冷却。manbet手机版冷却后,反质子注入主环和Tevatron加速度1伏特的电压。manbet手机版费米实验室的近期扩展复杂,主环已经取代了一个新的快速循环120 GeV同步加速器,主注入器。manbet手机版在相同的隧道,一个8 GeV存储戒指,回收商,建造使用永久磁铁。manbet手机版冷却反质子的回收商作为存储库,从而允许一个高的冷却速度低电流效果最好的蓄电池,维护。manbet手机版回收商还收到剩下反质子和减速Tevatron完成后存储。 Stochastic cooling, initially installed in the Recycler, will be enhanced by the addition of electron cooling in the near future.

manbet手机版费米实验室是第一个大规模实验室介绍超导技术。manbet手机版地板上的环由与超导线线圈和磁铁置于现有的质子同步加速器,在1997年被拆除。manbet手机版超导线线圈提供磁场5特斯拉。manbet手机版在这个低环,质子和反质子,分别旋转顺时针和逆时针,加速1 TeV相当于100万伏(1 = 1拉电子伏)。manbet手机版这个加速器Tevatron,是第一个新一代的同步加速器使用超导技术,这将最终允许加速粒子的能量。manbet手机版gydF4y2Ba manbet手机版照片:费米实验室manbet手机版gydF4y2Ba

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manbet手机版对重离子对撞机的大众黄金已经开始在布鲁克海文国家实验室在2000年。manbet手机版两个戒指在这个相对论重离子对撞机(RHIC)采用超导磁体的弯曲离子。manbet手机版它有可能碰撞任何元素的周期系统能源的100 GeV每核子。manbet手机版2000年6月,第一个与金离子碰撞56 GeV每核子注册。manbet手机版gydF4y2Ba

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manbet手机版在欧洲核子研究中心,在27公里长的隧道,两个超导磁体环正在建造加速的质子和离子。manbet手机版对撞机,大型强子对撞机(LHC),将有可能在最高能源研究与质子间的对撞和离子间的碰撞在实验室。manbet手机版每个环的质子将加速7 TeV的能量。manbet手机版提供8.3特斯拉的磁场的超导线圈的温度下使用1.9开尔文,超流氦冷却剂。manbet手机版冷却超过31000吨的材料分布在27公里代表超导技术的发展的一个里程碑。manbet手机版大型强子对撞机将纳入操作2006左右。manbet手机版gydF4y2Ba

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manbet手机版有史以来建造的最大的正负电子对撞机、地蜡、大型电子正电子对撞机,周长27公里,于1989年在欧洲核子研究中心。manbet手机版在第一阶段,正电子与电子碰撞的碰撞能量91.2 GeV,对应于Z玻色子的静止质量,进行了研究。manbet手机版安装后的非常强大的超导射频加速腔,碰撞能量先后增加209 GeV的最后达到最大。manbet手机版地蜡停止操作2000年年底同时安装的大型强子对撞机开始地蜡隧道。manbet手机版gydF4y2Ba

manbet手机版对撞机是一个非常有意思的变体(斯坦福线性对撞机(SLC)。manbet手机版正电子和电子束同时加速到大约45 GeV的3公里长的直线加速器。manbet手机版结束时的线性加速器他们远离直方向弯曲,向左,向右,分别,然后弯曲背部和碰撞沿着一条直线。manbet手机版粒子束只遇到一次而在传统的对撞机,他们相遇碰撞点的重复。manbet手机版得到足够的互动率,两束光,在一个通过碰撞,必须极其微小的横向维度。manbet手机版两束的横截面直径只有1微米。manbet手机版SLC现在关闭,但斯坦福大学发展是未来高能正负电子对撞机的极大兴趣,为了避免过度同步辐射,必须构建两个反向的线性加速器加速电子和正电子对一个碰撞点。manbet手机版gydF4y2Ba

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manbet手机版李尔的1980年和1996年之间,加速和存储反质子在能源范围50到1300伏。manbet手机版电子冷却和随机冷却,在李尔是主要用于光谱学的研究介子。manbet手机版壮观的发现之一的李尔的行动在1995年发现的反氢原子,第一个元素周期表的反物质。manbet手机版这是循环之间的相互作用产生的反质子束和氙气体喷射。manbet手机版正电子antiproton-xenon正负电子对产生的交互可以捕获到一个束缚态的反质子。manbet手机版gydF4y2Ba

manbet手机版成功发明后冷却,在印第安纳州布卢明顿的科学家提议建立一个冷却储存环质子与薄的目标放置在内部循环高质量与电子质子束冷却。manbet手机版印第安纳州储存环中质子能量的400伏可以存储在年代中期的操作。manbet手机版冷却储存环提供质子和离子能量的几个GeV核与粒子物理的研究目前还在j操作中,达姆施塔特和乌普萨拉。manbet手机版低能离子冷却储存环原子物理实验是位于奥尔胡斯,海德堡和斯德哥尔摩。manbet手机版在这些低能量环,冷却是由电子冷却激光冷却,这种方法适用于冷却离子的低能量。manbet手机版冷却储存环开辟了新领域的高精度实验中由于冷却方法。manbet手机版相对动量扩散到10manbet手机版gydF4y2Ba^{manbet手机版5manbet手机版gydF4y2Ba}manbet手机版和横向尺寸小于一毫米。manbet手机版gydF4y2Ba

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manbet手机版在1960年代,三个加速器建成提供中能束的强烈的通量,几百兆电子伏,起诉manbet手机版gydF4y2Bamanbet手机版pmanbet手机版gydF4y2Bamanbet手机版介子。manbet手机版他们被称为介子工厂因为通量高,大约1000每秒数百万π介子。manbet手机版的manbet手机版gydF4y2Bamanbet手机版pmanbet手机版gydF4y2Bamanbet手机版介子是由一束强烈的质子停在一个目标。manbet手机版主质子加速在Villigen回旋加速器,瑞士和温哥华,加拿大,和一个线性加速器洛斯阿拉莫斯,美国由于质子强度非常高,必须小心处理束质子在加速度和传输到目标,π介子的产生质子和目标材料之间的反应。manbet手机版在Villigen可以加速质子加速器1.5毫安级电流590伏。manbet手机版如果控制这样一束强烈的包含一个900千瓦的力量撞击墙壁的真空管可以很快导致溶解。manbet手机版gydF4y2Ba

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manbet手机版当一个高能质子穿透目标的物质如铅、钨或铀,大量的中子被淘汰出局。manbet手机版例如,一个质子的800伏停在铀产生的目标大约30中子平均。manbet手机版(一个铀原子核由92个质子和146个中子和每个中子平均铀被绑定了8兆电子伏)。manbet手机版最初,中子是很快有动能几兆电子伏,但他们的速度减少,像那些从核研究反应堆,通过主持人的材料。manbet手机版中子的动能正在减少他们的连续碰撞原子的中子减速剂,直到这些原子平均能量一样。manbet手机版据说他们正在热暗示动能在电动汽车。manbet手机版的中子源,通常称为散裂源,通常是脉冲和他们相比研究反应堆中子源,提供更高的中子通量的潜力。manbet手机版在一个研究反应堆,反应堆的通量密度是有限的核心。manbet手机版gydF4y2Ba

manbet手机版目前,最强大的脉冲中子源位于牛津附近的卢瑟福阿普尔顿实验室,英国manbet手机版,where a 70 MeV linear accelerator is the injector to a synchrotron that provides protons of 800 MeV with an intensity of 200 microamperes. The beam is pulsed and the repetition frequency is 50 hertz. The target used is tantalum and there are 17 neutrons produced per incident proton. In Villigen, Switzerland, the 590 MeV separated sector cyclotron provides a continuous flux of neutrons. The beam current is a record high, 1.5 milliamperes, and the number of neutrons produced from a zircaloy target is 15 per incident proton. Other pulsed neutron sources are in operation at Argonne, Illinois, at Los Alamos, New Mexico and at Tsukuba, Japan. The energies are 450, 800 and 500 MeV respectively and the targets used are uranium, tungsten and tantalum.

manbet手机版的中子源已经被证明是有价值的补充reactor-produced中子源在材料科学、生物学和医学。manbet手机版在化学、中子衍射的结合,它提供了原子核的位置信息在分子晶体中,x射线衍射,敏感的电子的位置,在分子结构提供了有价值的信息。manbet手机版gydF4y2Ba

manbet手机版1990年洛斯阿拉莫斯国家实验室科学家提议建立一个线性加速器连续电流250毫安级的1600伏质子。manbet手机版这些数字意味着梁400兆瓦的力量,超过两个数量级以上所产生的任何现有的加速器。manbet手机版根据提议,这种强大的梁之间的相互作用/铅铋的目标应该提供一个非常强大的中子通量,可以用来改变长期放射性废物从反应堆和生产武器和可持续能源极为艰核心的铀- 238或钍- 232。manbet手机版gydF4y2Ba

manbet手机版继续研究在美国、欧洲、俄罗斯和日本已经导致了更现实的设计在这个领域通常被称为加速器驱动的嬗变技术(ADDT)。manbet手机版目前加速器的设计数据的一部分原型设备是1000伏和10毫安级。manbet手机版加速器的性能将比现有的只有几倍介子工厂在洛斯阿拉莫斯和Villigen比得上新散裂中子源提出了美国、日本和欧洲。manbet手机版因此这个新的原则对核废料的破坏和核能的生产可能会在20年内根据目前测试计划。manbet手机版在欧洲,一个背后的主要推动人的发展的转化技术已被卡罗•鲁。manbet手机版gydF4y2Ba

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manbet手机版电子轨道磁场不断失去能量以电磁辐射的形式(光子)排放无关地从轨道。manbet手机版这就是所谓的同步辐射。manbet手机版预测在1945年由约翰·凯特,他计算出一束电子传播应该失去能量通过辐射和随后的曲率半径的减少。manbet手机版同步加速器辐射后来观察到通用电气的研究实验室在1947年从70伏电子同步加速器。manbet手机版gydF4y2Ba

manbet手机版例如从天线电磁辐射造成的,根据麦克斯韦方程,通过非均匀电子移动速度。manbet手机版同步加速器,电子轨迹不断被偏转,由于这些连续的变化方向,电磁辐射(光子)排放不断沿着直线切向的轨道。manbet手机版同步加速器辐射也在天文学中是很重要的。manbet手机版许多星系发出同步加速器辐射由于电子在磁场传播(星系)。manbet手机版等辐射射电星系研究使用大了很多。manbet手机版gydF4y2Ba

manbet手机版大型能量损失增加的四次方电子的能量是很困难的主要原因和不切实际的使用同步加速器的加速电子的高能量质子。manbet手机版到目前为止的最高能量,104000伏,已获得地蜡的电子被加速27公里长的地下隧道在欧洲核子研究中心。manbet手机版过度同步加速器辐射约13兆瓦比地蜡的原因更大的电子同步加速器还没有提出。manbet手机版gydF4y2Ba

manbet手机版同步加速器辐射,从而限制了能量在圆形电子加速器,已被证明是一个非常有趣的替代传统的x射线和紫外线光源研究需要高通量的光子。manbet手机版同步加速器辐射无关地从轨道,与高强度脉冲、极化和发生广泛的波长。manbet手机版选择所需的波长在一个合适的晶体衍射光栅,称为单色仪。manbet手机版这个词出现的类比与如何选择单一颜色的光从白光通过棱镜。manbet手机版gydF4y2Ba

manbet手机版第一个实验使用同步加速器辐射超过30年前发起同步加速器主要用于研究基本粒子。manbet手机版现在,许多同步加速器是专门用作强大的光子源在世界各地的实验室如斯坦福,布鲁克海文国家实验室(长岛),阿贡(伊利诺斯州),加州大学伯克利分校(加州),位于达斯伯里(英国),奥赛(巴黎),柏林,汉堡,格勒诺布尔隆德,筑波(东京北部)和SPring8 Harima,兵库县,日本西部的一些大的设施。manbet手机版可以找到更多信息同步加速器辐射设施的设置在欧洲同步加速器辐射设施在格勒诺布尔。manbet手机版gydF4y2Ba^{manbet手机版4manbet手机版gydF4y2Ba}

manbet手机版存储电子同步加速器辐射的目的通常有能量的范围从500到8000伏,提供硬x射线辐射波长的红外线。manbet手机版在新的应用程序应该提到在固体表面原子坐标的测量,从量子点衍射条纹和蛋白质晶体学的理性药物设计测量原子结构的蛋白质。manbet手机版同步加速器辐射的波长也增加现代微电子学的兴趣,最小的模式,可以现在有限的波长辐射用于蚀刻。manbet手机版较短的波比可见光是必要的让锋利的边界与亚微米技术印刷电路板。manbet手机版gydF4y2Ba

manbet手机版自由电子激光器,恶魔,是许多电子加速器实验室的一个重要研究项目。manbet手机版胆汁由高能电子束通过周期性的横向磁场和交变方向。manbet手机版这些字段导致电子弯曲并执行一个波浪运动。manbet手机版在每个弯曲,非常短的脉冲的同步加速器辐射发出的电子执行大量的弯曲。manbet手机版发射的同步辐射在每个添加前后一致地弯曲,通过这种方式,一个脉冲短波近单色辐射先后建立起来。manbet手机版辐射的波长依赖于电子束的能量和周期性磁场引起的波浪运动。manbet手机版通过增加电子束的能量,可以使辐射的波长更短。manbet手机版与传统的激光器相比,恶魔可以连续调谐波长,可以实现和辐射的波长。manbet手机版目前开发项目在恶魔x射线在汉堡的谜底,钥匙在筑波和在斯坦福线性。manbet手机版我们的目标是能够产生单色辐射到波长的十分之一纳米(纳米)。manbet手机版gydF4y2Ba

	manbet手机版同步加速器辐射的实验大厅电子储存环在汉堡。manbet手机版gydF4y2Ba manbet手机版照片:谜底manbet手机版gydF4y2Ba
	manbet手机版欧洲同步加速器辐射区域的设施,欧洲同步辐射实验室,在格勒诺布尔。manbet手机版gydF4y2Ba manbet手机版照片:欧洲同步辐射实验室manbet手机版gydF4y2Ba
	manbet手机版在2000年的开始,新纪录的最短波长的辐射所取得的成就与自由电子激光(恶魔)实现了谜底,汉堡。manbet手机版实现辐射的波长80 nm和辐射是可调范围80到180纳米。manbet手机版继续研究谜底和其他地方,旨在减少这些波长数量级在几年之内。manbet手机版gydF4y2Ba manbet手机版照片:谜底manbet手机版gydF4y2Ba

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