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一种超导体聚焦同步回旋加速器的设计方法技术

技术编号:8982266 阅读:193 留言:0更新日期:2013-08-01 00:14
超导体聚焦同步回旋加速器是属于物理学领域,由于现有的磁场强度不够,所以加速器做的体积都十分巨大,超导体聚焦同步回旋加速器,就解决了这个难题,把加速器的体积大大减少,主要的技术是通过超导体把磁力线聚焦,大大的增加磁场强度,这样就可以用很小的体积把带电粒子加速到很高的速度。

【技术实现步骤摘要】

超导体聚焦同步回旋加速器的技术是让带电粒子加速到很高的速度,属于物理领域,加速器是人类专利技术的最重要的科学仪器,是人类研究粒子物理,和更小尺寸的物质结构的重要工具,并且它的应用范围也为十分广泛,但由于现有的磁场强度不够,所以加速器做的体积都十分巨大,超导体聚焦同步回旋加速器,就解决了这个难题,把加速器的体积大大减少。
技术介绍
1919年科学家卢瑟福用天然放射源中能量为几个MeV、速度2X 109厘米/秒的高速α粒子束(即氦核)作为“炮弹”,轰击厚度仅为0.0004厘米的金属箔的“靶”,实现了人类科学史上第一次人工核反应。利用靶后放置的硫化锌荧光屏测得了粒子散射的分布,发现原子核本身有结构,从而激发了人们寻求更高能量的粒子来作为“炮弹”的愿望。人类专利技术了各种加速器,静电加速器、回旋加速器、倍压加速器、同步回旋加速器等,用人工方法产生高速带电粒子的装置,是探索原子核和粒子的性质、内部结构和相互作用的重要工具,在工农业生产、医疗卫生、科学技术等方面也都有重要而广泛的实际应用。但是制造加速器遇到体积过大,成本过高,操作复杂,维护难等问题。
技术实现思路
为了解决体积过大,成本过高,操作复杂,维护难,我们使用了一种超导体磁聚焦的同步回旋加速器的方法,让加在被加速的带电粒子的磁场增加几千倍,这样加速器的半径就减少到原来的几千份之一,原理是f=qvb 1....................................................> mv*2/r=qvb c=> mv/r=qb 所以半径和磁场成反比 ,这设计的关键技术是,当磁场照到超导体时,如果磁场强度达到一定的强度,磁场就会聚焦穿过超导体的某些区域,如果把通过的磁力线区域,设计在一个半径为r的圆上那么它们的磁场强度就会几千倍的增加,根据mv/r=qb半径就减少几千倍。也可以根据超导体对磁力线的排斥性,就像凹面镜一样把磁力线聚焦起来,也可以通过磁力线的反射,把磁力线压缩在某个区域进行聚焦,所以本来半径几公里的加速器,现在只需半径为一米的就可以,透射聚焦的原理磁力线可以穿透超导体聚焦,通过磁聚焦就大大的增加了磁场强度,使加速器的在半径不变的情况下,带电粒子的速度和磁场强度成正比,当带电粒子被电场加速后,只要同步调高磁场强度,就可以保证半径不变,达到同步回旋,所以当带电粒子的速度逐渐增大,半径不变的条件下,就要同步加强磁场,但在现有条件下磁场强度不够大,所以只能把半径做的很大,就像欧洲的粒子对撞机。采取磁聚焦的方法就可以让磁场强度升高几千倍,半径就减少到原来的几千份之一,就可以大大的减少了加速器的体积,通过把磁力线聚焦到半径为r的圆上,使被加速的带电粒子通过的真空管的磁场强度增加到原来的几千倍,有2种方法,一种就是超导体磁透射的方法,另一种是用超导体对磁反射达到聚焦,这二种方法多可以实现,磁透射聚焦的方法是,给超导体线圈一个电压,超导体就会产生电流,调节电流的大小,就可以改变超导体线圈产生磁场的强度,在超导体线圈的下面是聚焦超导体,聚焦超导体具有这样的属性,当一定强度的磁力线照射到它上面,它就会把磁力线聚焦到某些区域,经过特殊设计把这些区域正好落在人为设定半径为r的圆上进行聚焦,并且要求在这个半径为r的圆上通过超导体的磁力线要均匀,因此在穿过磁聚焦下面的真空管的磁力线也均匀,这样改变超导体线圈的电流强度,就可以改变通过加速器回旋通道真空管的磁场强度,磁聚焦使穿过真空管的磁力线的密度增加几千倍,所以加速器的半径就减少到原来的几千分之一,磁反射聚焦的方法是,根据超导体对磁力线有排斥作用,让磁力线聚焦起来,其他的方法和磁透射聚焦一样。附图说明图1是超导体聚焦 加速器原理图,I代表超导体线圈,2代表磁力线,3代表聚焦超导体,4是代表聚焦后的磁力线,5是代表带电粒子在里面运动的真空管。具体实施方法 给超导体线圈一个电压,超导体线圈就会产生电流,调节电流的大小可以使超导体线圈产生磁场强度发生变化,这样也可以改变通过超导体聚焦的磁力线的强度,就可以改变真空管里的磁场强度根据f=qvb c===C> mv*2/r=qvb =O mv/r=qb所以在半径不变的情况下,带电粒子的速度和磁场强度成正比,也就是说当带电粒子被电场加速后,只要同步调高磁场强度,就可以保证半径不变,达到同步回旋,从上面的公式可以看出,如果让带电粒子的速度趋近光速,在现有的磁场强度条件下,只能加大半径,人类已经实现啦!那就是欧洲粒子对撞机,但它的半径太大,造价昂贵,操作维修麻烦费用也不菲,所以采取磁聚焦的方法,让磁场强度升高几千倍,半径就减少到原来的几千份之一,就可以大大的减少了加速器的体积,磁聚焦的方法有2种,一种就是超导体磁透射聚焦的方法,另一种是用超导体对磁反射达到聚焦,这二种方法多可以实现,本专利技术以磁透射为例加以说明的。权利要求1.一种超导体磁聚焦同步回旋加速器的设计方法,其特征是,通过把磁力线聚焦到半径为r的圆上,使被加速的带电粒子通过的真空管的磁场强度增加到原来的几千倍,有2种方法,一种就是超导体磁透射的方法,另一种是用超导体对磁反射达到聚焦,这二种方法多可以实现,磁透射聚焦的方法是,给超导体线圈一个电压,超导体就会产生电流,调节电流的大小,就可以改变超导体线圈产生磁场的强度,在超导体线圈的下面是聚焦超导体,聚焦超导体具有这样的属性,当一定强度的磁力线照射到它上面,它就会把磁力线聚焦到某些区域,经过特殊设计把这些区域正好落在人为设定半径为r的圆上进行聚焦,并且要求在这个半径为r的圆上通过超导体的磁力线要均匀,因此在穿过磁聚焦下面的真空管的磁力线也均匀,这样改变超导体线圈的电流强度,就可以改变通过加速器回旋通道真空管的磁场强度,磁聚焦使穿过真空管的磁力线的密度增加几千倍,所以加速器的半径就减少到原来的几千分之一,磁反射聚焦的方法是,根据超导体对磁力线有排斥作用,让磁力线聚焦起来,其他的方法和磁透射聚焦一样。`全文摘要超导体聚焦同步回旋加速器是属于物理学领域,由于现有的磁场强度不够,所以加速器做的体积都十分巨大,超导体聚焦同步回旋加速器,就解决了这个难题,把加速器的体积大大减少,主要的技术是通过超导体把磁力线聚焦,大大的增加磁场强度,这样就可以用很小的体积把带电粒子加速到很高的速度。文档编号H05H13/02GK103228093SQ20131013772公开日2013年7月31日 申请日期2013年4月20日 优先权日2013年4月20日专利技术者胡明建, 胡乐村 申请人:胡明建, 胡乐村本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超导体磁聚焦同步回旋加速器的设计方法,其特征是,通过把磁力线聚焦到半径为r的圆上,使被加速的带电粒子通过的真空管的磁场强度增加到原来的几千倍,有2种方法,一种就是超导体磁透射的方法,另一种是用超导体对磁反射达到聚焦,这二种方法多可以实现,磁透射聚焦的方法是,给超导体线圈一个电压,超导体就会产生电流,调节电流的大小,就可以改变超导体线圈产生磁场的强度,在超导体线圈的下面是聚焦超导体,聚焦超导体具有这样的属性,当一定强度的磁力线照射到它上面,它就会把磁力线聚焦到某些区域,经过特殊设计把这些区域正好落在人为设定半径为?r的圆上进行聚焦,并且要求在这个半径为r的圆上通过超导体的磁力线要均匀,因此在穿过磁聚焦下面的真空管的磁力线也均匀,这样改变超导体线圈的电流强度,就可以改变通过加速器回旋通道真空管的磁场强度,磁聚焦使穿过真空管的磁力线的密度增加几千倍,所以加速器的半径就减少到原来的几千分之一,磁反射聚焦的方法是,根据超导体对磁力线有排斥作用,让磁力线聚焦起来,其他的方法和磁透射聚焦一样。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:胡明建胡乐村
申请(专利权)人:胡明建胡乐村
类型:发明
国别省市:

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