TỪ TRƯỜNG và máy GIA tốc hạt

CHỦ ĐỀ 7: TỪ TRƯỜNG VÀ MÁY GIA TỐC HẠT I Từ trường 1 Định nghĩa Từ trường dạng vật chất,tồn xung quanh dòng điện hạt mang điện chuyển động, thực tương tác dòng điện Từ trường ống dây dẫn Từ trường nam châm Bản chất Khi có dòng điện hay hạt mang điện chuyển động từ trường chúng chịu tác dụng lực từ trường Từ trường Trường điện từ vật chất Điện trường Từ trường Cảm ứng từ (B) Là đại lượng vector, thường ký hiệu chữ B, đặc trưng cho khả tương tác lực từ trường lên điện tích chuyển động Biểu thức: F=q.v.B  Độ lớn: B= F q.v Tesla (T) với 1T= 1W/m2 Chiều: tuân theo quy tắc Bàn tay phải Ứng dụng Động điện Tàu cao tốc Loa điện Truyền tín hiệu Tài liệu tham khảo Vật lý đại cương A1 (chương 8: Trường tĩnh từ chân không) tg Nguyễn Thị Bé Bảy- Huỳnh Quang Linh- Trần Thị Ngọc Dung Jackson J.D., Classical Electrodynamics, John Wiley & Sons, 1962 Nguyễn Phúc Thuần, Điện động lực học, Nhà xuất Đại học Quốc gia Hà Nội, 1998 II Máy gia tốc hạt Định nghĩa Thiết bị dùng điện trường hay điện trường từ trường để tăng tốc hạt tích điện gọi chung máy gia tốc hạt  nguyên lý hoạt động, cấu tạo, kích thước máy gia tốc khác Trong vật lý, máy gia tốc đóng vai trò đặc biệt quan trọng, sử dụng nghiên cứu hạt sơ cấp Phân loại máy gia tốc hạt A Máy gia tốc thẳng Là loại máy gia tốc cổ Cho chùm hạt mang điện qua dãy nối tiếp miền có điện trường, hạt mang điện tăng tốc nhờ điện trường hạt mang điện có lượng khoảng vài trăm MeV Máy gia tốc thẳng Super HILAC B Máy gia tốc vòng Máy gia tốc vòng loại máy gia tốc hạt chuyển động theo đường vòng từ trường quỹ đạo hạt điện trường tăng tốc hạt Kiểu cyclotron Gồm loại Kiểu synchrotron quĩ đạo hạt tích điện đường gần giống xoáy ốc phẳng quĩ đạo hạt đường tròn Nguyên tắc hoạt động A Cyclotron Các điện cực “D” hút đẩy hạt với tần số Hạt Từ trường thẳng đứng quỹ đạo tròn hình chữ “D” Hạt gia tốc v tăng quỹ đạo đường xoắn ốc chuyển động với R quỹ đạo tăng A Cyclotron (tiếp theo) B Kiểu synchrotron Quỹ đạo hạt đường tròn, khơng xoắn ốc, bán kính quỹ đạo thường lớn Người ta phải dùng nhiều nam châm có cảm ứng từ khác bố trí theo thứ tự cảm ứng từ tăng dần giữ cho R không tăng Khi vận tốc hạt tăng B từ trường tăng tương ứng giữ R khơng đổi Mơ hình máy gia tốc hạt kiểu synchrotron Ứng dụng máy gia tốc hạt Trong vài thập kỉ, máy gia tốc Cyclotron nguồn tốt chùm lượng cao thí nghiệm vật lý hạt nhân, vài Cyclotron dùng cho nghiên cứu Cyclotron dùng để xem xét ung thư Chùm ion từ Cyclotron dùng, để thâm nhập vào người diệt khối u ác tính xạ trị 4 Ứng dụng máy gia tốc hạt (tiếp theo) Chùm Cyclotron bắn phá nguyên tử khác để tìm hạt đồng vị Dùng máy gia tốc để tạo gạt có vận tốc cao, sau cho hạt va vào để xem xét mảnh vỡ tìm hiểu hạt nhỏ (neutrino, higgs, quac, …) ... miền có điện trường, hạt mang điện tăng tốc nhờ điện trường hạt mang điện có lượng khoảng vài trăm MeV Máy gia tốc thẳng Super HILAC B Máy gia tốc vòng Máy gia tốc vòng loại máy gia tốc hạt chuyển... thước máy gia tốc khác Trong vật lý, máy gia tốc đóng vai trò đặc biệt quan trọng, sử dụng nghiên cứu hạt sơ cấp Phân loại máy gia tốc hạt A Máy gia tốc thẳng Là loại máy gia tốc cổ Cho chùm hạt. .. Nhà xuất Đại học Quốc gia Hà Nội, 1998 II Máy gia tốc hạt Định nghĩa Thiết bị dùng điện trường hay điện trường từ trường để tăng tốc hạt tích điện gọi chung máy gia tốc hạt  nguyên lý hoạt động,