加速器原理总结

加速器原理总结

第一章：绪 论

1、加速器的分类:

1） 按加速粒子的种类分:

①电子加速器;②离子加速器；③全粒子加速器.

2) 按粒子运动轨道形状分:

①直线加速器；②回旋加速器;③环形加速器。

3） 按加速电场的种类分

①高压；②感应；③高频共振加速器;

2、加速器束流品质

（1）粒子的品种(电子、离子、全粒子）

（2）束流能量及可调范围;

（3）束流的能散度:

（4）束流强度及时间特性:I，直流束或脉冲束.

（5）束流的发射度：

3、粒子运动参数的相对论表达式

相对速度：

粒子质量：

粒子能量：

；

由：

第二章 带电粒子的产生→电子枪和离子源

1、电子枪—基本结构和工作原理

(1）热发散电子枪的结构及工作原理

（2）场致式电子枪的结构及工作原理

2、离子源-基本结构和工作原理

（1)高频离子源的结构及工作原理；

（2）双等离子源的结构及工作原理；

（3）ECR离子源的结构及工作原理。

（4）离子源中产生等离子体的基本过程：电离、离解过程;复合过程;动态平衡。

3、离子源的束流品质

（1）束流强度；

（2）束流的发射度；

（3）束流的亮度。

4、束流相空间理论

1)在理想条件下,或二维束流相空间（相平面）中的相图，及束流发射度表达式。

2）发射度的几种基本测量方法：三截面测量法；多孔取样测量法，二维投影密度的双缝法.

第三章 倍压加速器

1、高压型加速器两种基本类型（倍压、静电）

2、倍压加速器的基本结构及原理

3、单极倍压线路的电路图及工作原理。

4、倍压线路的最大电压，平均电压，电压降和电压波动。

5、提高倍压线路电压输出性能的途径

(1）提高供电频率

(2）增大电容

（3）采取对称型倍压线路

第四章 静电加速器

1、静电起电机的结构及工作原理(输电带型）。

2、起电机最大输电电流的限制：

3、最高电压的限制： (为临界电压）

4、串列式静电加速器的基本结构和工作原理

5、离子能量的直接测量法：

（1）静电分析器结构及测量原理

；；

（2)磁分析器结构及测量原理

●经典公式：

; ; ；；

● 相对论公式：

；;

6、磁四级透镜的聚焦原理

第五章 回旋加速器

1、回旋加速器的基础→拉摩定律

2、回旋加速器的基本组成及工作原理

3、共振加速条件：

4、回旋加速器聚焦形式： 磁聚焦和电聚焦（时间聚焦和速度聚焦）

回旋加速器的磁聚焦条件05、相移现象及原因

6、等时性回旋加速器的三种基本形式

①直边扇形；②螺旋扇形;③分离扇形。

7、满足等时性条件的磁场分布形式：

;

8、直边扇形回旋加速器的磁场分布形式：

9、螺旋扇形回旋加速器的磁场分布形式：

10、分离扇形回旋加速器磁场分布特点及调变度f

第六章 电子感应加速器

1、感应加速原理:

2、电子能量与磁通量的关系：

3、电子能量与轨道磁场的关系：

4、平均加速磁场与导体磁场的关系：

5、电子感应加速器的基本组成及结构

6、电子束的聚焦:07、限制电子能量进一步提高的因素：

(电子能量辐射损失、随时间变化的更强的磁场)

第七章．自动稳相准共振加速器基础

1、自动稳相准共振加速器的类型：

回旋型准共振加速器、环形准共振加速器、直线型准共振加速器.

2、自动稳相准共振加速器的共同特点：

①高频电场加速；②对某些参数调变以保证同步加速条件；③非同步粒子遵从自动稳相原理加速。

3、自动稳性原理：

①同步粒子与非同步粒子；②非同步粒子的能量盈余与能量亏损； ③非同步粒子的稳定相位范围 。

4、同步粒子与非同步粒子的能量、相位的变化关系（画图说明）。

第八章 回旋型准共振加速器

1、稳相加速器—-频率调变准共振加速器

(1）基本特点:

①B=恒定；②轨道呈开螺旋线；③采用调频方式保证同步加速；

（2)调频规律：

2、电子回旋加速器

（1)基本结构及工作原理:调配频系数法保证同步加速条件。；

(2）共振加速条件的选择:

（3）能量与磁场的关系：

第九章 环形准共振加速器

1、基本结构和原理

(1）用谐振腔高频电场加速

（2）同分离磁铁安装成环形，磁场随粒子能量调变，以保证粒子在一环形轨道上加速。

（3)采用调频启动方式保证粒子加速初级的共振加速或采用注入器方式.

2、磁场、频率调节方式

3、环形加速器与同步辐射

1）同步辐射光源的原理

2)同步辐射光源的特点

4、环形加速器与对撞机