
英:/''biːtətrɒn/ 美:/'ˈbeɪtətrɑːn/
n. [核] 電子感應*********;[核] 電子回旋*********;貝他*********
In the betatron, a single magnetic field is harnessed for both purposes.
在電子感應*********中,同一個磁場用于兩種目的。
The cyclotron accelerates positively charged particles, while the betatron accelerates negatively charged electrons.
回旋*********加速正電荷粒子,貝他*********加速負電荷電子。
The betatron and synchrotron oscillation are measured frequently during the period of the machine commissioning, operation and machine study.
在*********的運行、調來和機器研究過程中,需要經常對來流振蕩頻率進行測量。
n.|induction accelerator/microtron;[核]電子感應*********;電子回旋*********;貝他*********
貝塔加速器(Betatron) 是一種利用交變磁場産生的感應電場來加速電子的環形粒子加速器。其核心原理基于法拉第電磁感應定律:變化的磁場會激發渦旋電場,使電子在環形真空室中持續獲得能量。典型結構包括電磁鐵、環形真空管和磁轭,磁場同步增強以維持電子軌道穩定。其能量上限受限于磁飽和與輻射損失,通常不超過300 MeV。
曆史與應用
1940年由美國物理學家唐納德·克斯特(Donald Kerst)發明,初期用于高能X射線生産(如工業探傷、癌症放療)。戰後成為研究宇宙射線和同步輻射的工具,并為後續同步加速器奠定技術基礎。現代醫學中已被直線加速器取代,但仍是粒子物理史上的裡程碑設備。
工作原理公式
磁場變化率與加速電場的關系為: $$ oint mathbf{E} cdot dmathbf{l} = -frac{dPhi_B}{dt} $$ 其中 $Phi_B$ 為穿過電子軌道的磁通量,$mathbf{E}$ 為感應電場強度。
權威參考來源
betatron 是一種利用磁場變化産生的電場來加速電子的裝置,以下是詳細解釋:
基本定義
betatron 是電子感應加速器或電子回旋加速器,屬于磁感應電子加速器的一種。其核心功能是通過變化的磁通量産生電場,從而将電子加速至高能量狀态(可達幾百萬電子伏)。
工作原理
通過交變磁場在環形真空室中産生渦旋電場,電子在環形軌道上被持續加速。這一過程無需高頻電場,而是依賴電磁感應原理。
同義詞與别稱
應用領域
主要用于高能物理實驗、材料科學及早期醫療放射治療。其調諧參數(betatron tune)在粒子加速器運行中需頻繁監測以優化性能。
命名來源
名稱中的“beta”源自早期研究中用于加速β粒子(高能電子),而“-tron”為加速器設備常見後綴。
該裝置在20世紀中期曾是重要科研工具,後逐漸被同步加速器等更高效設備取代,但其原理仍對現代加速器技術有深遠影響。
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