Презентация для самостоятельного изучения темы: Ускорители заряженных частиц 11 кл

• 1 слайд

  тема: Ускорители
  заряженных частиц
  Перед началом изучения
  материала нажмите на слово
  ускорители и посмотрите
  видео.
  

• 2 слайд

  — устройства для получения заряженных частиц (электронов, протонов, атомных ядер, ионов) больших энергий. Ускорение производится с помощью электрического поля, способного изменять энергию частиц, обладающих электрическим зарядом.
  Ускорители заряженных частиц
  1931 амер. физиком Р. Ван-де-Граафом был построен электростатический генератор.
  1932 англ. физики Дж. Кокрофт и Э. Уолтон из лаборатории Резерфорда разработали каскадный генератор.
  1940 амер. физик Д. У. Керст реализовал циклический индукционный ускоритель электронов (бетатрон), идея которого ранее уже выдвигалась амер. физиком Дж. Слепян, 1922; швейц. физиком Р. Видероэ, 1928.
  ИСТОРИЯ изобретения
  Разработка ускорителей современного типа началась с 1944, когда сов. физик В.И. Векслер и независимо от него (несколько позже) амер. физик Э.М. Макмиллан открыли механизм автофазировки, действующий в резонансных ускорителях и позволяющий существенно повысить энергию ускоренных частиц.
  
  Для ускорения электронов более перспективными оказались линейные резонансные ускорители. Крупнейший из них, на 22 Гэв, был запущен в 1966 амер. физиком В. Панофским.
  

• 3 слайд

  В 1957 в СССР (Дубна) был запущен самый крупный для того
  времени синхрофазотрон — на энергию 10 Гэв.
  Через несколько лет в Швейцарии и США вступили в строй синхрофазотроны с сильной фокусировкой на 25—30 Гэв.
  Следующим этапом стало создание коллайдеров. Изначально эту идею высказал и даже запатентовал в 1943 году норвежский физик Рольф Видероэ, однако реализована она была лишь в начале 1960-х годов тремя независимыми командами исследователей: итальянской группой под руководством австрийца Бруно Тушека, американцами под руководством Джерарда О’Нейлла и Вольфганга Пановски ,и новосибирской группой, возглавляемой Г. И. Будкером.
  в 1967 в СССР под Серпуховом — синхрофазотрон на 76 Гэв.
  В 2008 году в строй вступает самый мощный ускоритель, когда-либо построенный человеком, — Большой адронный коллайдер
  

• 4 слайд

  КЛАССИФИКАЦИЯ УСКОРИТЕЛЕЙ
  По характеру ускоряющего поля ускорители делят на резонансные ускорители и нерезонансные.
  По типу ускоряемых частиц различают электронные ускорители, протонные ускорители и ускорители ионов.
  По характеру траекторий частиц различают линейные ускорители (точнее, прямолинейные ускорители), в которых траектории частиц близки к прямой линии, и циклические ускорители, в которых траектории частиц близки к окружности.
  

• 5 слайд

  Синхрофазотрон
  Синхротрон
  Фазотрон
  Циклотрон
  Микротрон
  Бетатрон
  
  ЦИКЛИЧЕСКИЕ
  УСКОРИТЕЛИ
  ЛИНЕЙНЫЕ
  УСКОРИТЕЛИ
  Линейный электростатический
  Ускоритель (высоковольтный)
  Линейный индукционный
  ускоритель.
  Линейный резонансный
  ускоритель
  Стэнфордский линейный ускоритель (SLAC)
  

• 6 слайд

  Схема слабофокусирующего синхротрона или синхрофазотрона
  
  1 — инжектор;
  2 — система ввода;
  3 — вакуумная камера;
  4 — сектор электромагнита;
  5 — прямолинейный промежуток;
  6 — ускоряющее устройство.
  Магнитное поле перпендикулярно плоскости рисунка.
  Схема движения частиц в циклотроне и фазотроне
  1 — ионный источник;
  2 — орбита ускоряемой частицы (спираль);
  3 — ускоряющие электроды;
  4 — выводное устройство (отклоняющие пластины);
  5 — источник ускоряющего поля.
  
  

• 7 слайд

  Схематический разрез бетатрона
  
  1 — полюсы магнита;
  2 — сечение кольцевой вакуумной камеры;
  3 — центральный сердечник;
  4 — обмотки электромагнита;
  5 — ярмо магнита.
  Схема высоковольтного ускорителя
  
  1 — высоковольтный генератор;
  2 — источник заряженных частиц;
  3 — ускоряющая система;
  4 — траектория частицы.
  

• 8 слайд

  Коллайдеры  — ускорители заряженных частиц на встречных пучках, предназначенные для изучения продуктов их соударений. В коллайдерах элементарным частицам вещества сообщается наиболее высокая энергия, так как при встречном движении растёт относительная скорость.
  Это чисто экспериментальные установки, цель которых — изучение процессов столкновения частиц высоких энергий
  коллайдеры
  

• 9 слайд

  ПРИМЕНЕНИЯ УСКОРИТЕЛЕЙ
  Научные исследования.
  Стерилизация (продуктов питания, медицинского инструмента).
  Медицина (лечение онкологических заболеваний, радиодиагностика).
  Производство полупроводниковых устройств (инжекция примесей).
  Радиационная дефектоскопия.
  Радиационное сшивание полимеров.
  Радиационная очистка топочных газов и сточных вод.
  

• 10 слайд

  Что такое БАК?
  Большой адронный коллайдер (англ. Large Hadron Collider, LHC; сокращённо БАК) — кольцевой ускоритель заряженных частиц на встречных пучках, предназначенный для разгона протонов и тяжёлых ионов (ионов свинца) и изучения продуктов их соударений.
  БАК  - это самая сложная экспериментальная установка, когда-либо созданная человеком. Его сложность — не только инженерная, но и научная, ведь его функционирование опирается на множество самых разных физических явлений.
  

Краткое описание документа:

Презентация для самостоятельного изучения темы: Ускорители заряженных частиц.

Ускорителями заряженных частиц называются устройства, в которых под действием электрических и магнитных полей создаются и управляются пучки высокоэнергетичных заряженных частиц (электронов, протонов, мезонов и т.д.).

УСКОРИТЕЛИ ЗАРЯЖЕННЫХ ЧАСТИЦ

1. Классификация ускорителей

2. Линейные ускорители

3. Циклические ускорители