КАТЕГОРИИ:
АстрономияБиологияГеографияДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
|
Лекция 18. Магнитные свойства вещества.Свойство независимости периода от скорости обращения используют для того, чтобы превратить траекторию ускоряемой частицы в спираль и уменьшить размеры ускорителя. Такой принцип положен в основу работы циклотрона - родоначальника целого семейства ускорителей с магнитным полем: синхротрона, синхрофазотрона и т.д. Ускорительная камера циклотрона представляет собой вакуумную цилиндрическую коробку, помещенную между полюсами сильного электромагнита. Камера состоит из двух металлических половинок - дуантов, между которыми создается с помощью генератора переменное электрическое напряжение с амплитудой порядка (поле только в зазоре). Частицы вводятся внутрь камера с помощью специального впускного устройства (А). При каждом пересечении зазора частица приобретает энергию DE1 = qU. За N оборотов DE = qUN, DEmax~107эВ. Большая энергия в циклотроне не может быть достигнута: как следует из теории относительности: m = f(V), а при росте массы уменьшается частота обращения. В синхроциклотронах (фазотронах) медленно уменьшается частота подаваемого напряжения. Фазотрон - изменяется n. В синхротронах меняется индукция магнитного поля . Синхротрон - изменяется В синхрофазотронах - изменяется n и B. DE~109 - 1010 эВ. Ускорители заряженных частиц - устройства, в которых создаются и управляются пучки высокоэнергетических заряженных частиц под действием электрических и магнитных полей. Принцип автофазировки предложены советским физиком Векслером (1944 г.) и американским Мак-Милланом (1945 г.).
Магнитогидродинамический (МГД) генератор - установка для непосредственного преобразования тепловой энергии в электрическую (создан в 50-х годах). Это источник тока, принцип действия которого основан на действии магнитного поля на заряженные частицы плазмы электролитов и жидких металлов. Плазма представляет собой поток раскаленного газа, все молекулы которого ионизированы высокой температурой (~2000K). Поток плазмы, проходя через расширяющееся сопло, ускоряется до 2000-2500 м/с и попадает в сильное магнитное поле, разделяющее положительные и отрицательные заряды, отбрасывая их на электроды. При этом во внешней цепи возникает электрический ток.
т.к. Tпл >>Твн.среды, h - велико.
Применение: 1) в ускорителях; 2) в НГД - генераторах; 3) датчиках Холла; 4) для осуществления управляемых термоядерных реакций; 5) при регистрации и исследовании заряженных частиц; 6) в магнетронах.
Лекция 18. Магнитные свойства вещества. [1] гл. 16
План лекции: 1. Магнитные моменты электронов и атомов. 2. Намагничение вещества. 3. Диа- и парамагнетики. Ферромагнетики.
|