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加速器の種類

【1】コッククロフト-ウォルトン型加速器
直流電場を多段の整流器とコンデンサを結合した回路で発生させ
加速するもので、得られるエネルギーは低く
2MV程度までの加速に用いられる。
他の加速器と組み合わせた複合加速器の初段加速器として使われることが多い。

【2】ファン・デ・グラーフ型加速器
直流電場を得るのに絶縁された電極へ
ベルトまたはペレットチェーンを用いて電荷を運び
終端電極との間に作られるコンデンサに生じる電場を用いる。
電場の安定性を上げることができ
エネルギーを精密に変化させることができる。
電圧としては2MV~10MV程度のものが作られている。
高電圧を維持するため、圧力を上げた絶縁ガスを入れた高圧タンク内で用いる。
陽子や軽・重イオンの加速に用いられる。
電極を高圧タンクの中央に置き、始め負イオンで加速し
電極を通過した後、薄膜などで電子をはぎ取り正電荷にして再び加速する型のものを
タンデム型ファン・デ・グラーフ加速器という。

【3】直線加速器
イオンの加速には円筒形の電極を直線軸上に並べ
隣り合った電極に逆符号の電圧をかけ
電極間に発生する電場で加速する。
イオンが電極を通過する間に電圧を反転させ常に電極間を通る時に
加速電場を生じるような高周波電圧を用いる。
電子加速器では8~20MeVのものが医療用でよく用いられる。
電子の場合には、加速軸上に進行波電場を発生させ
電子を波乗りのように加速電場に乗せて加速する。
原子核実験や素粒子実験に用いられる高エネルギー電子や
高エネルギー陽子の加速器としても作られている。

【4】サイクロトロン
ディー電極と呼ばれる電極間で加速されたイオンを
直流磁場を用い円軌道を運動させ
ディー電極間を通る度に加速電場を生じるように
高周波電場がかけられている。
加速されるに従い軌道半径が大きくなる。
最外周で偏向電極で加速器外部に加速粒子をとりだす。
エネルギーは陽子で5MeV~100MeVが用いられる。
軽・重イオンの加速にも用いられる。
近年、医療用短寿命核種製造によく用いられている。

【5】シンクロトロン
磁場を用いて一定の軌道を周回させる。
加速電極を通る度に加速電場を生じるように
高周波電場を用いる。
イオンのエネルギーが上がる度に磁場を強くして
同一軌道を周回するようになっている。
高エネルギー加速器として用いられる。

【6】ベータトロン
磁場の時間的変化に伴い、磁場を取り巻く軌道に沿って発生する誘導電場で加速する装置である。
電子の加速に用いられ、加速エネルギーは20MeV程度である。
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日々、コンピューターとにらめっこしていた2010。
公の仕事に就くことを目指して教科書とにらめっこ2011,spring。
はたして2012は・・・

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