4. 2 Hệ cyclotron với điện trƣờng biến thiên, từ trƣờng đều
4.2.3. Ảnh hƣởng của pha điện trƣờng ban đầu φ 0 đối với quá trình
Với thông số thiết kế cyclotron trình bày ở luận văn này, giá trị RD = 73 cm và vị trí đặt nguồn nhƣ tính toán ở mục 4.2.1 có thể thu đƣợc proton với năng lƣợng cực đại Kmax = 24,68 MeV, proton không rơi vào quá trình hãm tốc. Trong trƣờng hợp này, pha ban đầu của điện trƣờng là φ0 = 00. Vì pha của điện trƣờng có ảnh hƣởng đến năng lƣợng gia tốc cho hạt nên chúng tôi tiếp tục khảo sát quá trình gia tốc proton khi giá trị φ0 ≠ 00.
4.2.3. Ảnh hƣởng của pha điện trƣờng ban đầu φ0 đối với quá trình gia tốc proton proton
Năng lƣợng proton nhận đƣợc sau mỗi lần qua khe điện trƣờng phụ thuộc vào pha của điện trƣờng. Thay đổi độ lệch pha ban đầu φ0 của điện trƣờng là một cách tác động trực tiếp đến pha điện trƣờng. Việc khảo sát độ lệch pha ban đầu giúp ta xác định giá trị φ0 tối ƣu để gia tốc hạt lên năng lƣợng cao nhất.
50
Điện trƣờng có dạng E = E0sin(ɷt + φ0). Vị trí nguồn cách tâm hệ 5 cm, bán kính RD = 73 cm. φ0 đƣợc khảo sát có giá trị nằm trong vùng lớn hơn và nhỏ hơn . Tác giả chọn các giá trị lần lƣợt là 0, để khảo sát. Động năng cực đại của proton tƣơng ứng với các giá trị φ0 nhƣ trong Bảng 4.1.
Bảng 4.1: Năng lƣợng cực đại của proton sau khi gia tốc tƣơng ứng với các giá trị φ0
φ0(rad) 0
Kmax (MeV)
24,68 23,46 20,52 13,26 16,90 13,27 20,65 24,21
Hình 4.13: Năng lƣợng proton sau khi gia tốc tƣơng ứng với các giá trị φ0 Năng lƣợng proton đạt đƣợc vừa đồng biến, vừa nghịch biến khi φ0 thay đổi trong khoảng từ 0 đến 2 . Với các giá trị φ0 ≠ 0 proton có năng lƣợng nhỏ hơn 24,68 MeV và đồng thời có xu hƣớng rơi vào quá trình giảm tốc (Hình 4.13). Vậy
51
chọn φ0 = 0 là giá trị phù hợp cho thiết kế máy cyclotron với năng lƣợng cuối cùng 25 MeV.