Магнитные свойства веществ. Ускоритель элементарных частиц

Доклад

На тему «Магнитные свойства веществ. Ускоритель элементарных частиц»

Магнитные свойства веществ обусловлены движением электронов, протонов и нейтронов, которые создают орбитальные микротоки в атомах и ядрах. Поэтому все вещества обладают магнитными свойствами и подвержены влиянию магнитного поля. 

Ускоритель элементарных частиц работает на взаимодействии заряженных частиц с электрическим и магнитным полями.

Ускоритель частиц - это устройство, которое ускоряет субатомные частицы до высоких скоростей, используя электромагнитные поля. Он генерирует пучок заряженных частиц, который используется в многочисленных исследовательских целях.

Ускоритель частиц - это большое устройство, которое продвигает субатомные частицы на высоких скоростях, используя электрические и магнитные поля. Для более технически склонных умов это машина, которая ускоряет электрически заряженные частицы, близкие к скорости света, и удерживает их в четко определенных лучах, используя электромагнитные поля.
1) Электростатические ускорители: используйте статические электрические поля для увеличения скорости заряженных частиц. Положительная частица притягивается к отрицательно заряженной пластине, а отрицательная частица притягивается к положительно заряженной пластине. Они простые, менее дорогие и имеют ограниченный выход энергии, что означает, что они не могут разогнать частицы до чрезвычайно высоких скоростей. Максимальная кинетическая энергия частиц зависит от ускоряющего напряжения, которое ограничено явлением, называемым электрическим пробоем.

2) Электродинамические ускорители: используйте изменяющиеся электромагнитные поля (либо колеблющиеся радиочастотные поля, либо магнитную индукцию) для ускорения частиц. В этих устройствах частицы пропускаются через одно и то же электромагнитное поле несколько раз, поэтому они могут достигать гораздо более высоких скоростей, чем в электростатических ускорителях. Максимальная кинетическая энергия частиц не ограничена напряженностью ускоряющего поля.
Магнитные свойства ускорителя элементарных частиц заключаются в том, что магнитное поле, создавая силу Лоренца, отклоняет частицу, не изменяя её энергии, и задаёт орбиту, по которой движутся частицы. 

Для удержания частиц внутри кольцевого ускорителя их траекторию заворачивают с помощью магнитного поля. Для этого вдоль ускорительного кольца на некотором расстоянии друг от друга устанавливают специальные поворотные магниты. В результате траектория пучка становится похожей на скруглённый многоугольник: в его вершинах пучок поворачивается на небольшой угол, а затем летит до следующего магнита по прямой. 

Также вдоль кольца стоят фокусирующие магниты — магнитные линзы. Они удерживают пучок от расширения, так как он состоит из одноименно заряженных частиц, которые отталкиваются.