Fyzika - fundamentální přírodní věda

| Kategorie: Skripta  | Tento dokument chci!

V této úvodní kapitole se pokusíme nastínit některé metodologické aspekty stavby fyziky a jejího začlenění do kontextu ostatní přírodovědy a vědeckého poznání vůbec. Tyto metodologické poznámky mohou být zajímavé např. pro studenty a zájemce nefyzikálních profesí, kteří si chtějí udělat ucelený obraz o fyzikálních aspektech zkoumání přírody.

Vydal: - Neznámý vydavatel Autor: Vojtěch Ullmann

Strana 204 z 673

Vámi hledaný text obsahuje tato stránku dokumentu který není autorem určen k veřejnému šíření.

Jak získat tento dokument?






Poznámky redaktora
cz/JadRadFyzika5.6 vpravo nahoře).1. Velké vysokofrekvenční lineární urychlovače nosnou vlnou používají pro energie desítky GeV.5 Elementární částice kdy první válcová elektroda záporný potenciál -Uo, pak získá energii q.5. Kruhové urychlovače Velmi efektivním způsobem, jak urychlit nabité částice vysoké energie, jejich mnohonásobné urychlení elektrickém poli, kam jsou částice opakovaně vraceny kruhové dráze působením magnetického pole.2008 12:13:46] .5 vpravo, dosažení synchronizace musí délka válcových elektrod postupně zvyšovat, jak narůstá rychlost částic.10. q.5. Vývoj těchto urychlovačů postupoval tak, frekvence zvyšovala, přičemž místo válcových elektrod používají dutinové rezonátory. Je-li vhodných místech této kruhové dráhy synchronně aplikováno elektrické urychlující pole tečném směru), budou částice periodicky urychlovány při každém svém oběhu. Urychlovací vlnovodný systém tvořen několika speciálně tvarovanými kovovými (měděnými) rezonančními dutinami, řazenými sebou. Stojí též zmínku, vlastnímu elektrickému urychlení částice dochází mezerách mezi elektrodami, zatímco uvnitř kovového válce, kde gradient elektrického pole blízký nule (elektrické pole odstíněno), prolétají částice setrvačností (to platí elektrostatického urychlovače levé části obrázku). elektronové tryska) vysokofrekvenčního generátoru je řízen elektronickým obvodem osazeným speciálními výkonovými spínacími součástkami buď speciální elektronka thyratron nebo polovodičový tyristor. Novější lineární urychlovače užívají pro vytvoření urychlujícího pole vlnovodu, rozděleného vhodnými diskovými výběžky řadu rezonančních dutin a napájeného frekvencí několika GHz (nejčastěji kolem 3GHz) klystronového nebo magnetronového generátoru (stručně popsaných níže). Celý systém trochu podobný obr.1. Rezonanční dutiny počátku urychlovacího systému mají kratší délku vzdálenosti mezi sebou, další prodlužují tak, aby fázová rychlost elektrického pole shodovala narůstající rychlostí částice.Uo, t.v.c/(q.1. Vojtěch Ullmann: Jaderná radiační fyzika.j. již energii 2. *) Jak vidět obr. *) Aby vysokofrekvenčním poli částici působila stálá urychlující elektrická síla, musí vlnovodného urychlovacího systému vstoupit vhodné fázi rychlostí blízkou fázové rychlosti vlny musí být splněna synchronizační podmínka.E, ale Lorentzova síla q. Je-li frekvence střídavého napětí volena tak, aby urychlená částice vstoupila mezery mezi válci čase, kdy polarita obrátí a válec kladný záporný potenciál, částice znovu urychlena energii q.[v působící magnetickém poli intenzity kolmo směru pohybu nabité částice rychlostí Tato magnetická síla způsobuje, že nabitá částice bude pohybovat kruhové dráze poloměru m.RNDr.5 vpravo, avšak místo válcových elektrod větší počet rezonančních dutin a místo vodičů přivádějících střídavé napětí vede počáteční části trubice vlnovod magnetronu nebo klystronu.5. vlnovodu vytváří vysokofrekvenční střídavé elektromagnetické pole formě postupné nebo stojaté elektromagnetické vlny. Je-li synchronizace mezi frekvencí napětím délkami elektrod volena tak, aby se vždy během průchodu mezi jednotlivými válcovými elektrodami obrátila polarita střídavého napětí, budou tyto "synchronní" částice při průchodu každou elektrodou znovu znovu urychlovat. Elektrony jsou pulzních dávkách do urychlovacího systému vstřikovány elektronové trysky ("děla") energiíí cca 30-50keV, protony iontového zdroje s energií podstatně vyšší. částici nábojem zde aplikována nejen elektrická urychlující síla q.Uo rychlost = √(2qUo/m), takže délku uvnitř válce proletí čas l1/v1. Malé lineární urychlovače elektronů jsou nyní velmi často používány radioterapii viz §3. Pulzní režim iontového zdroje (resp.B).6 "Radioterapie" (kde postupně vytlačily dříve používané betatrony), především jako zdroj tvrdého brzdného záření gama energiích cca 5-40MeV.Uo. 1. Částice urychlení se do urychlovacího systému dutinových rezonátorů vlnovodů vstřikují iontového zdroje (či elektronové trysky případě elektronů) formě "shluků" pulzním režimu, přesné elektronické synchronizaci urychlujícím vysokofrekvenčním polem.htm (34 43) [15. http://astronuklfyzika. Používají buď jako samostatné základní přístroje, nebo mohou sloužit předurychlení částic - jako injektory pro velké synchrotrony (viz níže, obr. Pokud se v poli této nosné vlny urychlovaná nabitá částice pohybuje synchronizovaně, částici působí stálá urychlující síla daná elektrickou složkou elektromagnetické vlny. Toto již neplatí při dosažení rychlosti blízké rychlosti světla, kdy při urychlování již rychlost částice prakticky nezvyšuje; kinetickou energií roste jen relativistická hmotnost částice