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| 電子加速器 |
電子感應加速器，是利用感生電場來加速電子的一種裝置。
簡介
在電磁鐵的兩極間有一環形真空室，電磁鐵受交變電流激發，在兩極間產生一個由中心向外逐漸減弱、並具有對稱分布的交變磁場，這個交變磁場又在真空室內激發感生電場，其電場線是一系列繞磁感應線的同心圓，這時，若用電子槍把電子沿切線方向射入環形真空室，電子將受到環形真空室中的感生電場E的作用而被加速，同時，電子還受到真空室所在處磁場的洛倫茲力的作用，使電子在半徑為R的圓形軌道上運動。應用感應電場加速電子的電子感應加速器( betatron ) ，是感生電場存在的最重要的例證之一。早在1932年J.斯萊皮恩就提出利用感應電場加速電子的想法，接着也有不少人進行了這方面的研究，但他們都沒有成功，直到1940年D.W.克斯特解決了電子軌道的穩定問題以後，才建成了第一台電子感應加速器，把電子加速到2.3MeV。隨後這種加速器發展得很快，1942年建成了20MeV的電子感應加速器,1945年建成了100MeV的電子感應加速器。在電子感應加速器的示意圖中，磁軛和磁極均用硅鋼片製成。在上下圓形磁極間的氣隙中放置用優質玻璃或陶瓷材料做成的環形真空盒。在真空盒內，需要保持Torr的真空度。當電磁鐵繞組通以交變電流,產生交變磁場時，在真空盒所包圍的區域內的磁通量也隨時間變化，這時真空盒空間內也就產生感應渦旋電場。因磁場分布是軸對稱的，所以感應電場的電力線是閉合的同心圓族，其中一條同真空盒軸線相一致。如果用電子槍沿電力。
評價
在電磁鐵的兩極之間安置一個環形真空室，當用交變電流勵磁電磁鐵時，在環形室內就會感生出很強的、同心環狀的有旋電場。用電子槍將電子注入環形室，電子在有旋電場的作用下被加速，並在洛倫茲力的作用下，沿圓形軌道運動。由於磁場和感生電場都是交變的，所以在交變電流的一個周期內，只有當感生電場的方向與電子繞行的方向相反時，電子才能得到加速。因而，要求每次注入電子束並使它加速後，在電場尚未改變方向前就將已加速的電子束從加速器中引出。由於用電子槍注入真空室的電子束已經具有一定的速度，在電場方向改變前的短短時間內，電子束已經在環內繞行幾十萬圈，並且一直受到電場加速，所以，可以獲得能量相當高的電子。例如一個100 MeV的電子感應加速器，能使電子速度加速到0.999986c 。當能量在數十兆電子伏以下時，電子感應加速器具有容易製造、便於調整使用，價格較便宜等優點。所以在國民經濟的各方面被廣泛採用。主要用於工業γ射線探傷和射線治療癌症（利用電子或γ射線）等方面。世界上已有一百多台這種加速器在工作着，其中大多數的能量都在 20～30MeV以下。中國生產的工業探傷和醫用電子感應加速器的能量為25MeV。[1]