加速器原理 课程内容Ø教学内容主要有粒子源、带电粒子束的传输、带电粒子在电磁场中的运动以及各种类型加速器原理和特性Ø通过本课程的学习，懂得加速器中主要类型离子源的原理和产生技术，掌握各种束流光学元件工作原理，深入了解各类加速器的概念、原理、它们的结构特点、主要应用以及它们之间的内在联系与共同规律，为进一步学习加速器的其它课程或从事加速器有关领域的工作奠定基础 教学进度安排•第一章 绪论 2 学时•第二章 带电粒子的产生 2 学时•第三章 倍压加速器 4 学时•第四章 静电加速器 6 学时•第五章 回旋加速器 6 学时•第六章 自动稳相准共振加速器基础 2 学时•第七章 环型准共振加速器 4 学时•第八章 直线型准共振加速器 4 学时•第九章 重离子加速器 1 学时•第十章 加速器的应用和展望 1 学时 参考书籍Ø桂伟燮等，桂伟燮等，《《粒子加速器原理粒子加速器原理》》，，1984，原子能出版社，原子能出版社Ø桂伟燮，《荷电粒子加速器原理》，1994，清华大学出版社Ø陈佳洱，《加速器物理基础》，1993，原子能出版社Ø张华顺，《离子源和大功率中心束源》，1987，原子能出版社Ø徐建铭，《加速器原理》，1981，科学出版社Ø叶铭汉，《静电加速器》，1965，科学出版社ØAP班福德，《带电粒子束的输运》，1984，原子能出版社 考核方式•每章布置适量作业，占25%；•考勤，占5％；•期末闭卷考试，占70%。
第一章 绪 论一、带电粒子加速器概述二、带电粒子加速器的发展简史 三、带电粒子加速器的束流性能四、带电粒子在恒定电磁场中的运动五、粒子参数的相对论表达式六、电磁学的单位制 一、带电粒子加速器概述带电粒子加速器：带电粒子加速器：用人工方法借助于各种不同形态的电场， 将各种不同种类的带电粒子加速到较高能量的电磁装置 基本组成 二、带电粒子加速器的发展简史1 发展概况p 人类第一台加速器于1932年问世——高压倍压加速器p 各类电场都被人们试图用以加速带电粒子p 现有加速器约三十种，过万台p 加速器能量提高了7 7个数量级700keV 7TeV LHC （欧洲核子研究中心CERN）•LHC安装在周长27 公里的LEP的隧道；•图中看到的是LHC 弧区的超导磁铁；•全环共1232 块超导偏转磁铁、392 块超导四极磁铁以及许多其他磁铁和设备；•LHC可以把质子束加速到7TeV7 TeV0.7 MeV 列文斯登图 2 带电粒子加速器发展的强大动力• 人类对科学探索的不断追求p 组成世界的最小单位？p 相互用什么力联系在一起？• 人类生产活动（包括经济，卫生，环保，军事等）的强烈 需求 三种类型：高压型 谐振型 感应型三个里程碑：自动稳相原理 强聚焦原理 对撞机 三、带电粒子加速器的束流性能(1) 粒子品种(2) 能量 单位： e=1.6×10-19库伦， 1MeV=1.6×10-13 焦耳 低能、中能、高能的分界： 100MeV 1GeV(3) 束流强度及时间特性(4) 束流品质：能散度 发射度和亮度 发射度束流相面积大小S定义为发射度E，在实用上，令 规一化发射度 （moc为不变量，扣除）： 亮度 规一化亮度 四、带电粒子在恒定电磁场中的运动 静电场：恒定磁场： 五、粒子参数的相对论表达式（1）相对速度、质量和能量 相应的粒子静止能量ε0和运动时总能量ε为： 粒子的动能为：（2）动量和磁刚度磁刚度G （3）动量、磁刚度和能量的关系 或改写成 如果能量用兆电子伏为单位，磁刚度用特斯拉·米为单位，上式可转换为 （4）粒子回旋频率 六、电磁学的单位制 绝对静电单位制 CGSE绝对静磁单位制 CGSM高斯制CGS 有理化的绝对实用单位制MKSA： 米，公斤，秒，安培，库仑，伏特，法拉，欧姆， 韦伯，亨利，伏/米，韦伯/米2 真空介电常数： 法拉/米 真空磁导率： 亨/米 电子电荷： e =1.6×10-19 库伦 电子的静止能量： MeV 质子的静止能量： MeV （m=1.0072766） m=1 的静止能量： MeV 课后作业1）加速器有哪几种主要的类型？2）加速器发展历史中，有哪些具有划时代的发明？3）计算动能为3MeV电子和质子的磁刚度G，相对速度 ， 质量比 。