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 206 z 673

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

Jak získat tento dokument?






Poznámky redaktora
Spolu magnety jsou vhodných místech kruhové dráhy umístěny urychlovací elektrody napájené střídavým vysokým napětím, jehož frekvence synchronně modulována tak, aby částice mezi elektrody přišla v době, kdy polarita zajistí vždy další další urychlení částice. Aby se nabitá částice urychlovala udržela pevné kruhové dráze poloměru potřeba aby s rostoucí rychlostí v(t) urychlovaných částic časem synchronně zvyšovala jak frekvence f (t) urychlovacího napětí, tak intenzita magnetického pole B(t), která již nemůže být konstantní, ale je rovněž funkcí času. protonů terčík vzniká množství částic nejrůznějších druhů, nichž můžeme soustavou elektrických magnetických polí "odseparovat" částice požadovaného druhu, fokusací zformovat svazek zamířit další terčík.√(1-v2/c2)). Tyto přístroje pracují pulsním režimu, přičemž kmitočet urychlovacího napětí na duantech modulován mění cca 50-krát vteřinu hodnot cca 25MHz cca 12MHz, používají se pro urychlování protonů energie cca 1GeV. Při nárazu svazku např. 1.v/(q. Nastíněný princip činnosti cyklotronu bude při konstantní frekvenci fungovat jen doby, kdy hmotnost urychlované částice můžeme považovat konstantní, tj.5. Synchrotron urychluje již předběžně urychlené částice, které urychlovací komory vstřikují z vhodného injektoru, kterým bývá nejčastěji lineární urychlovač energií cca 20-100MeV. stejném tempu snižuje frekvence oběhu částic v konstantním magnetickém poli: mo. jsou vedeny akumulačního prstence pro realizaci interakcí částic vstřícných svazcích. Chceme-li použít cyklotronu urychlování částic vyšší energie, kdy rychlost částic je již srovnatelná rychlostí světla, přestává být hmotnost částice konstantní, ale zvyšuje s rostoucí rychlostí: mo/√(1-v2/c2). Současně frekencí zvyšována intenzita B historických důvodů nazývaná magnetickou indukcí) magnetického pole.RNDr.htm (36 43) [15. pouze nerelativistické oblasti. Schématické znázornění jeho principu pravé části obr.2008 12:13:46] . S n Pro urychlování částic velmi vysoké energie vychází kruhovém urychlovači velký poloměr jejich orbit, takže cyklotronový způsob spirálovým pohybem částic ploché vakuové komoře již není prakticky použitelný.5 Elementární částice a vyvolá tam patřičné jaderné procesy.10. Po skončení urychlovacího cyklu dopadají částice buď vnitřní terčík, nebo jsou vyvedeny elektromagnetickým polem vnější terčík, popř.1.B. Vojtěch Ullmann: Jaderná radiační fyzika. Získáváme tak sekundární svazky např. antiprotonů, pionů, mionů, kaonů, hyperonů. Urychlovací cyklus periodicky opakuje cca 5-10-krát minutu. Takto synchronně pracující urychlovač pevnou kruhovou drahou se nazývá synchrotron (ve starší literatuře vyskytoval název "synchrofázotron", "bevatron", "kosmotron"). K separaci částic používá proměnných elektrických magnetických polí, fokusaci svazků se používá magnetických čoček, většinou kvadrupólovém uspořádání, kde kříží dvě magnetická http://astronuklfyzika. Aby mohla být částice dále urychlována v této relativistické oblasti, potřeba modulovat frekvenci urychlovacího napětí tak, aby byla stále v rezonanci frekvencí oběhu částice; nebo zesilovat magnetické pole. Aby dokonale vakuový prostor nebyl enormně velký, stejně jako elektromagnety, nutno použít kruhové urychlovače pevnou kruhovou drahou.cz/JadRadFyzika5. U velkých přístrojů může být předurychlení vícestupňové nejdříve lineární urychlovač, pak menší synchrotron, který injektuje částice hlavního urychlovače (synchrotronu). Takto upravený cyklotron se "synchronizací" nazývá synchrocyklotron nebo relativistický cyklotron (ve starší literatuře vyskytuje i název "fázotron"). Částice jsou urychlovány ve vakuové trubici průměru cca 3-8cm (většinou eliptického průřezu), stočené kruhu průměru stovek metrů několika kilometrů(!).6. Synchrotron pracuje pulsním režimu, kdy protony vstupující pravidelných dávkách injektoru do urychlovací trubice při energiích řádově 100MeV, vykonají během urychlovacího cyklu, trvajícího cca 3-5 sekund, několik milionů oběhů, přičemž urychlí řádově 100GeV několik TeV; magnetické pole průběhu urychlovacího cyklu vzroste hodnoty desetin Tesla několik T. Trubice obklopená velkým množstvím segmentů elektromagnetu (více než 100 segmentů), který budí magnetické pole udržující částice kruhové orbitě