2014 11 xx Zyklotron

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Protokoll vom 24.11.2014
Jonas Bienentreu
Teilchenbeschleuniger: Zyklotron
Zwischen zwei D-förmigen Elektroden wird durch eine Wechselspannung mit einer hohen
Frequenz ein elektrisches Feld erzeugt. Dabei befinden sich die Elektroden in einem
Magnetfeld. Dadurch werden Ionen, die aus einer Ionenquelle zwischen den Elektroden
austreten, auf halbkreisförmige Bahnen gelenkt. Im Zwischenraum zwischen den beiden
Elektroden werden die Teilchen beschleunigt und der Bahnradius wird immer größer, bis sie
durch ein Ablenkfeld herausgelenkt werden.
Im Zyklotron gilt:
FZ = F L
𝑚 ∗ 𝑣²
= 𝑄𝑣𝐵
𝑟
Mit v = ωr
𝑚𝜔𝑟 = 𝑄𝑣𝐵
 𝜔=
𝑄
𝑚
∗ 𝐵; 𝑇 =
2𝜋𝑚
𝐵𝑄
Das heißt v ist groß, wenn 𝜔𝑟 =
𝑄
𝑚
∗ 𝐵𝑟 groß sind.
Grenzen des Modells:
Falls 𝑣 >
𝑐
= 3 ∗ 107
10
𝑚(𝑣) =
𝑚
𝑚0
𝑣
𝑐
√1−( )²
𝑠
muss relativistisch gerechnet werden:
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