回旋加速器的原理是什么?

工作原理：

回旋加速器使用高频交流电压加速带电粒子束，该交流电压施加在真空室内的两个称为“dees”的空心“D”形金属片电极之间。  dees 面对面放置，它们之间有一个狭窄的间隙，在它们内部形成一个圆柱形空间，供粒子移动。

粒子被注入这个空间的中心。dees 位于一个大电磁铁的两极之间，该电磁铁施加一个垂直于电极平面的静磁场B。由于洛伦兹力，磁场使粒子的路径弯曲成一个圆圈 垂直于它们的运动方向。

如果粒子的速度是恒定的，它们将在磁场的影响下在凹槽内沿圆形路径行进。然而，几千伏的射频（RF）交流电压被施加在两个电极之间。电压在电极之间的间隙中产生振荡电场，加速粒子。设置频率，以便粒子在单个电压周期内形成一个电路。为此，频率必须与粒子的回旋共振频率相匹配。

B是磁场强度，q是粒子的电荷，m是带电粒子的相对论质量。每次粒子通过另一个电极后，RF 电压的极性就会反转。因此，每次粒子穿过从一个深电极到另一个电极的间隙时，电场都会在正确的方向上加速它们。

由于这些推动，粒子的速度增加导致它们在每次旋转时沿半径更大的圆移动，因此粒子以螺旋形式移动从中心向外的路径到dees的边缘。

当它们到达边缘时，金属板上的一个小电压会使光束偏转，使其通过它们之间的小间隙离开电极，并击中位于腔室边缘出口点的目标，或者通过抽空的回旋加速器离开回旋加速器。

光束管击中远程目标。目标可以使用各种材料，由于碰撞而产生的核反应会产生次级粒子，这些次级粒子可以被引导到回旋加速器之外并进入仪器进行分析。

回旋加速器是第一个“循环”加速器。回旋加速器设计相对于当时现有的静电加速器（例如Cockcroft-Walton 加速器和范德格拉夫发电机）的优势在于，在这些机器中，粒子仅被电压加速一次，因此粒子的能量等于机器上的加速电压，它被空气击穿限制在几百万伏。

相反，在回旋加速器中，粒子在其螺旋路径中多次遇到加速电压，因此被加速多次，因此输出能量可以是加速电压的许多倍。

用途

除了生产用于 RUH PET-CT 扫描仪的成像同位素外，该实验室还承担动物和人类健康成像和研究以及作物/植物成像和研究。

该设施还是研究开发新化合物（称为放射性药物）的场所，可以改进癌症、阿尔茨海默氏症、帕金森氏症和多发性硬化症等疾病的检测、诊断和治疗。通过用放射性同位素标记特定的生物分子，科学家可以根据“标记”分子的吸收方式来追踪可能导致特定器官疾病的过程。

其他研究领域包括与使用回旋加速器生产新放射性同位素相关的物理学以及更灵敏的辐射探测器的设计。

来自广泛学科和行业合作伙伴的学生、教师和研究人员研究复杂问题的解决方案，而卫生专业人员则接受了最先进的成像和治疗方案的培训。

工作原理：

其中q是粒子上的电荷，E是电场，v是粒子速度，B是磁场。因此，不可能使用静磁场加速粒子，因为磁力总是垂直于运动方向。

实际上，可以跨间隙施加的静电场的大小受到避免静电击穿的需要的限制。因此，现代粒子加速器使用交变(RF)电场进行加速。

由于跨越间隙的交变场仅在其循环的一部分中提供向前方向的加速度，因此射频加速器中的粒子以束的形式传播，而不是连续的流。在线性粒子加速器中，为了让粒子束在每次穿过间隙时都能“看到”正向电压，间隙必须越来越远，以补偿粒子速度的增加。

相比之下，回旋加速器使用磁场将粒子轨迹弯曲成螺旋形，从而允许多次使用相同的间隙来加速单个粒子束。随着束向外盘旋，间隙传输之间增加的距离正好被速度的增加所平衡，因此束将在射频周期的同一点每次到达间隙。

用途

在过去的几十年间，回旋加速器是核物理实验中最好的高能粒子源；几个回旋加速器仍被用于进行这类研究。

这使得各类实验的结果能够用于计算，比如计算原子间的细微空间与各种粒子对撞产物的形成。

does？

does就是do的第三人称形式，do的意思是做

does放句首，用于一般疑问句，没有实际意思。

举个例子吧，

Does he like watching TV?

中文意思就是，他喜欢看电视吗?

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