收斂磁鐵英文解釋翻譯、收斂磁鐵的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
【電】 convergence magnet
分詞翻譯:
收斂的英語翻譯:
constringency; convergence; restrain oneself; weaken
【計】 converging
【化】 convergence
【醫】 adstrictio; astriction; astringe; astringency; stypsis
磁鐵的英語翻譯:
magnet
【計】 megnet
【醫】 magnet
專業解析
"收斂磁鐵"在專業領域(特别是加速器物理離子體物理)的漢英對應及核心含義如下:
一、 核心定義與英文對應
- 中文術語: 收斂磁鐵
- 英文術語:Converging Magnet 或更常見的Focusing Magnet (聚焦磁鐵)
- 本質: 指一種能産生特定空間分布磁場的磁體裝置(電磁鐵或永磁體)。
- 核心功能: 利用磁場力使運動的帶電粒子束(如電子束、質子束、離子束)向預設的中心軸線或焦點區域彙聚、集中,控制束流的尺寸和發散角,防止其因庫侖斥力或初始發散而過度擴散。其作用類似于光學透鏡對光線的聚焦。
二、 工作原理與物理機制
- 磁場梯度聚焦: 收斂磁鐵的關鍵在于産生具有特定磁場梯度的空間分布。常見的類型是四極磁鐵。
- 洛倫茲力作用: 帶電粒子在磁場中運動時受到洛倫茲力($ vec{F} = q(vec{v} times vec{B}) $)。在梯度磁場中,不同位置(如離軸距離不同)的粒子受到的力不同。
- 收斂效應: 對于設計良好的收斂磁鐵(如水平聚焦四極磁鐵),其磁場分布使得粒子在垂直于束流前進方向(橫向)上受到的洛倫茲力指向中心軸線。這個力提供了一種“恢複力”,将偏離軸線的粒子拉回,從而實現束流的橫向聚焦和尺寸控制。其效果可以用粒子橫向運動方程描述,理想情況下表現為簡諧振蕩(Betatron Oscillation)。
三、 主要應用場景
- 粒子加速器: 在環形或直線加速器中,收斂磁鐵(聚焦磁鐵)與偏轉磁鐵(Dipole Magnet)配合使用,構成磁鐵 lattice。它們交替排列,共同約束帶電粒子束在真空管道内沿設計軌道穩定運行,克服粒子間的排斥力和初始發射度導緻的發散,是維持束流品質、實現高亮度加速的關鍵元件。例如北京正負電子對撞機(BEPCII)、歐洲核子研究中心的大型強子對撞機(LHC)都大量使用聚焦四極磁鐵。
- 核聚變裝置(磁約束): 在托卡馬克等磁約束聚變裝置中,複雜的磁場位形(由環向場線圈、極向場線圈等共同産生)用于約束高溫等離子體。雖然不常直接稱為“收斂磁鐵”,但磁場位形設計的一個核心目标就是實現磁力線的“收斂”或“剪切”,形成磁面,将等離子體粒子約束在遠離器壁的中心區域,防止其損失能量和粒子。磁鏡裝置則更直接地利用端點處更強的磁場(磁場梯度)來反射粒子,實現軸向約束。
- 帶電粒子束傳輸線: 在将粒子束從加速器引出并傳輸到實驗靶站或應用裝置(如同步輻射光源、醫療裝置)的束流傳輸線中,收斂磁鐵用于在特定位置聚焦束流,匹配不同區段的束流光學特性,确保束流高效、低損失地傳輸。
- 電子顯微鏡/粒子束加工: 在電子光學系統中,磁透鏡(本質上是收斂磁鐵的一種)用于聚焦電子束,以獲得高分辨率的成像或進行精密的微加工。
四、 與相關術語的區分
- 發散磁鐵 (Diverging Magnet): 作用與收斂磁鐵相反,使粒子束橫向發散。在加速器中,聚焦(收斂)和散焦(發散)磁鐵通常成對出現以實現穩定聚焦。
- 偏轉磁鐵 (Bending Magnet / Dipole Magnet): 主要功能是使粒子束整體改變運動方向(偏轉),實現環形軌道或束流引導,其聚焦效應是次要的或特定的。
- 校正磁鐵 (Corrective Magnet): 如六極磁鐵、八極磁鐵等,主要用于校正束流的非線性誤差或特定像差,而非主要的聚焦功能。
權威參考來源:
- 中國科學院高能物理研究所 - 加速器原理: 該頁面介紹了粒子加速器中磁鐵系統的基本功能,包括聚焦磁鐵(收斂磁鐵)的作用。 https://www.ihep.cas.cn/kxcb/kpcg/jsq/ (請确認鍊接有效性,若失效可參考其出版物或相關科普文檔)
- 國際熱核聚變實驗堆 (ITER) 組織 - 磁約束聚變: ITER官網詳細解釋了托卡馬克中磁場如何約束等離子體,涉及磁力線收斂和磁面的概念。 https://www.iter.org/mach
- 《加速器物理基礎》 (丁富榮, 班勇 等 著): 國内經典加速器物理教材,系統闡述了帶電粒子束的聚焦原理、四極磁鐵的設計與應用。 (書籍類來源,無直接鍊接,可通過各大圖書館或學術數據庫獲取)
- 美國能源部科學辦公室 - 加速器與探測器: 提供關于粒子加速器中磁鐵系統(包括聚焦磁鐵)作用的概述。 https://www.energy.gov/science/accelerators
網絡擴展解釋
關于“收斂磁鐵”這一術語,綜合現有資料分析如下:
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術語可能性分析
目前提供的搜索結果中,均未直接提及“收斂磁鐵”這一專業術語。常規磁鐵的分類和功能主要圍繞形狀(如馬蹄形、圓柱形)、材料(如钕鐵硼、鐵氧體)或用途(如電機、傳感器)展開。
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可能的含義推測
“收斂”在物理學中通常指場線聚集或趨向某一點的現象。結合磁鐵特性,推測“收斂磁鐵”可能指以下兩種場景:
- 磁場聚焦設計:通過特殊形狀(如多極磁鐵)使磁場線集中,用于粒子加速器中對帶電粒子束的聚焦控制。
- 磁場強度衰減控制:在特定應用中限制磁場擴散範圍,例如醫療設備或精密儀器中需局部強磁場的場景。
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建議與補充
由于該術語缺乏權威定義,建議結合具體上下文判斷其含義。若涉及專業領域(如高能物理),可能指向粒子束控制裝置中的磁鐵類型;若為工業或日常場景,可能為描述磁場收斂效果的通俗表達。
如需進一步确認,請提供更多使用場景或文獻來源。
分類
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