
英:/''biːtətrɒn/ 美:/'ˈbeɪtətrɑːn/
n. [核] 电子感应*********;[核] 电子回旋*********;贝他*********
In the betatron, a single magnetic field is harnessed for both purposes.
在电子感应*********中,同一个磁场用于两种目的。
The cyclotron accelerates positively charged particles, while the betatron accelerates negatively charged electrons.
回旋*********加速正电荷粒子,贝他*********加速负电荷电子。
The betatron and synchrotron oscillation are measured frequently during the period of the machine commissioning, operation and machine study.
在*********的运行、调来和机器研究过程中,需要经常对来流振荡频率进行测量。
n.|induction accelerator/microtron;[核]电子感应*********;电子回旋*********;贝他*********
贝塔加速器(Betatron) 是一种利用交变磁场产生的感应电场来加速电子的环形粒子加速器。其核心原理基于法拉第电磁感应定律:变化的磁场会激发涡旋电场,使电子在环形真空室中持续获得能量。典型结构包括电磁铁、环形真空管和磁轭,磁场同步增强以维持电子轨道稳定。其能量上限受限于磁饱和与辐射损失,通常不超过300 MeV。
历史与应用
1940年由美国物理学家唐纳德·克斯特(Donald Kerst)发明,初期用于高能X射线生产(如工业探伤、癌症放疗)。战后成为研究宇宙射线和同步辐射的工具,并为后续同步加速器奠定技术基础。现代医学中已被直线加速器取代,但仍是粒子物理史上的里程碑设备。
工作原理公式
磁场变化率与加速电场的关系为: $$ oint mathbf{E} cdot dmathbf{l} = -frac{dPhi_B}{dt} $$ 其中 $Phi_B$ 为穿过电子轨道的磁通量,$mathbf{E}$ 为感应电场强度。
权威参考来源
betatron 是一种利用磁场变化产生的电场来加速电子的装置,以下是详细解释:
基本定义
betatron 是电子感应加速器或电子回旋加速器,属于磁感应电子加速器的一种。其核心功能是通过变化的磁通量产生电场,从而将电子加速至高能量状态(可达几百万电子伏)。
工作原理
通过交变磁场在环形真空室中产生涡旋电场,电子在环形轨道上被持续加速。这一过程无需高频电场,而是依赖电磁感应原理。
同义词与别称
应用领域
主要用于高能物理实验、材料科学及早期医疗放射治疗。其调谐参数(betatron tune)在粒子加速器运行中需频繁监测以优化性能。
命名来源
名称中的“beta”源自早期研究中用于加速β粒子(高能电子),而“-tron”为加速器设备常见后缀。
该装置在20世纪中期曾是重要科研工具,后逐渐被同步加速器等更高效设备取代,但其原理仍对现代加速器技术有深远影响。
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