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.
n Napájení cívek elektromagnetů
Pro tvarování dráhy urychlených nabitých částic používají silné elektromagnety ..2008 12:13:47]
..
Klystron
je rovněž vakuová trubice, níž elektrony emitované žhavenou anodou jsou urychlovány fokusovány úzkého
svazku dutou anodou připojenou kladné napětí. lineární vysokofrekvenční urychlovače, mikrotron pod..
n Napájení řídící regulační elektroniky
Činnost urychlovačů zcela podmíněna přesnou časovou intenzitní souhrou mezi elektrickými
a magnetickými poli různých částech urychlovacího systému. vzniká ve
vysofrekvenčních generátorech, které jsou osazeny speciálními elektronkami magnetrony klystrony, které
mohou pracovat jako vysokofrekvenční oscilátory velmi vysokých frekvencích řádově GHz.htm (41 43) [15.
Pozn.. Nejjednodušší to
u elektronů, získávaných termoemisí žhavené katody, která napájena žhavicím proudem
ze žhavicího transformátoru (220V transformuje 6-24V, žhavicí proud cca 2A-20A). Toto musejí zajišťovat složité
elektronické obvody, řízené současné době digitální počítačovou technikou.
Všechno toto technické "zázemí" urychlovače obsahuje řadu elektromotorů, které jsou napájeny
buď přímo střídavé sítě (220V), nebo jsou řízeny elektronicky. elektrony emitované katody tak působí kombinované zkřížené pole radiální
elektrické pole mezi katodou anodou podélné magnetické pole vnějšího magnetu.5 Elementární částice
vysokofrekvenčním střídavým napětím frekvenci řádově MHz několika GHz
(vysokofrekvenční generátory jsou stručně popsány níže). tzv.2. Protony těžší ionty
se získávají elektrickém výboji, napájeném stejnosměrným napětím řádově stovky několik tisíc voltů.10.)
jsou napájeny střídavým vysokofrekvenčním napětím elektromagnetickým vlněním..
n Napájení iontového zdroje
Vlastní částice urychlení jsou iontovém zdroji získávány rovněž elektricky. Anoda magnetronu není jednoduchý válec, ale je
tvořena kovovým blokem obsahujícím několik (většinou obvodových dutinových rezonátorů. Mezi katodu anodu je
přivedeno elektrické napětí. Vojtěch Ullmann: Jaderná radiační fyzika. řadě
elektricky napájených součástí značná část elektrické energie mění teplo, které potřeba
odvádět pomocí vzduchotechniky jiných chladicích systémů.. reflexním klystronu průchodu elektronů anodou jsou
tyto elektrony navraceny zpět anodě zápornou reflexní elektrodou. Elektrony emitované katodou
jsou přitahovány válcové anodě, avšak Lorentzovou magnetickou silou dráhy elektronů zakřivují tak, při
určité hodnotě anodového napětí intenzitě magnetického pole již elektrony nedopadají přímo anodu, ale
vytvoří oblak kroužící prostoru mezi katodou anodou. Nejúčinnější předávání energie elektromagnetickému poli
v rezonátorech nastává při takové rychlosti pohybu elektronu, kdy během jeho přechodu jedné obvodové štěrbiny
k druhé změní polarita pole štěrbině opačnou; pak elektron každé štěrbiny brzděn odevzdává energii poli
v rezonátoru.3..2 "X-záření rentgenová diagnostika", část "Zdroje X-záření rentgenky".RNDr....
Vysokofrekvenční generátory elektrického napětí
Urychlovací elektrody některých typů urychlovačů (např.2.
Magnetron
je válcová dioda, jejímž středem vede žhavená katoda, kolem níž koaxiální anoda. Rychlost elektronů uvnitř klystronu je
http://astronuklfyzika. Elektrony během
svého kruhového pohybu při průletu kolem rezonančních dutin odevzdávají část své energie a
vzbuzují elektromagnetické oscilace dutinách.2B
v §3..
n Napájení vakuového chladicího systému
Pro zajištění vysokého vakua urychlovacích trubicích používá výkonných vývěv. Kmitající elektromagnetické pole hustotně moduluje rotující elektronový oblak -
dochází shlukování elektronů ohnutých paprsků tvaru "kola loukotěmi (počet loukotí poloviční než
počet obvodových rezonátorů anody), které otáčejí kolem osy. Tato synchronizace (nazývaná π-mód) dosahuje vhodnou volbou anodového napětí. Lze říci, celý systém magnetronu uveden do
stavu intenzívních vysokofrekvenčních oscilací (jejichž frekvence dána mechanickými rozměry rezonátorů), při
nichž elektrická energie protékajícího anodového proudu vysokou účinností přeměňována energii
kmitajícího pole.cz/JadRadFyzika5.. supravodivých elektromagnetů se
sice teplo přímo nevyvíjí, avšak chladicí hélium třeba recyklovat zkapalňovacích přístrojích. Vzniklý vysokofrekvenční signál pak vlnovody vychází vnějšímu použití. 1. Celkově je
pohyb elektronů značně složitý. Dioda kromě toho vložena longitudinálního magnetického pole, jehož směr
je rovnoběžný katodou.: Pro nejjednodušší "urychlovač", kterým rentgenka, schéma elektrického napájení nakresleno obr
