课程设计（论文）-同步辐射加速器

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1、南华大学核科学技术学院2008级课程论文（报告）课程论文(报告)题目同步辐射加速器学院名称核科学技术学院指导教师职称助教班级辐射防护与环境工程学号学生姓名2011年1月8日36南华大学核科学技术学院2008级课程论文（报告）目录第一章绪论2第一节加速器的介绍与定义2第二节加速器的发展4第三节为加速器做出杰出贡献的科学家………………………...9第二章中国加速器发展史9第一节我国先后建成的加速器概况10第二节加速器作用及反应式12第三节低能加速器的应用22第三章同步辐射加速器23第一节基本情况简介23第二节上海同步辐射光源28第四章学习心得体

2、会3536南华大学核科学技术学院2008级课程论文（报告）第一章绪论第一节加速器的介绍与定义加速器是一种使带电粒子增加速度（动能）的装置。加速器可用于原子核实验、放射性医学、放射性化学、放射性同位素的制造、非破坏性探伤等。粒子增加的能量一般都在0.1兆电子伏以上。加速器的种类很多，有回旋加速器、直线加速器、静电加速器、粒子加速器、倍压加速器等。1.1.1定义　　加速器(accelerator)是用人工方法把带电粒子加速到较高能量的装置。利用这种装置可以产生各种能量的电子、质子、氘核、α粒子以及其它一些重离子。利用这些直接被加速的带电粒子与物

3、质相作用，还可以产生多种带电的和不带电的次级粒子，象γ粒子、中子及多种介子、超子、反粒子等。目前世界上的加速器大多是能量在100兆电子伏以下的低能加速器，其中除一小部分用于原子核和核工程研究方面外，大部分用于其他方面，象化学、放射生物学、放射医学、固体物理等的基础研究以及工业照相、疾病的诊断和治疗、高纯物质的活化分析、某些工业产品的辐射处理、农产品及其他食品的辐射处理、模拟宇宙辐射和模拟核爆炸等。近年来还利用加速器原理，制成各种类型的离子注入机。以供半导体工业的杂质掺杂而取代热扩散的老工艺。使半导体器件的成品率和各项性能指标大大提高。很多老

4、工艺不能实现的新型器件不断问世，集成电路的集成度因此而大幅度提高。第二节加速器的发展概况1.1919年英国科学家卢瑟福(E.Rutherford)用天然放射源中能量为几个MeV、速度为2×109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36南华大学核科学技术学院2008级课程论文（报告）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。静电加速器（1928年）、回旋加速器（1929年

5、）、倍压加速器（1932年）等不同设想几乎在同一时期提了出来，并先后建成了一批加速装置。1.2.1粒子加速器particleaccelerator　　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。　　自从E.卢瑟福1919年用天然放射性元素放射出来的a射线轰击氮原子首次  卢瑟福实现了元素的人工转变以后，物理学家就认识到要想认识原子核，必须用高速粒子来变革原子核。天然放射性提供的粒子能量有限，只有几兆电子伏特（MeV），天然的宇宙射

6、线中粒子的能量虽然很高，但是粒子流极为微弱，例如能量为1014电子伏特（eV）的粒子每小时在1平方米的面积上平均只降临一个，而且无法支配宇宙射线中粒子的种类、数量和能量，难于开展研究工作。因此为了开展有预期目标的实验研究，几十年来人们研制和建造了多种粒子加速器，性能不断提高。应用粒子加速器发现了绝大部分新的超铀元素和合成的上千种新的人工放射性核素，并系统深入地研究原子核的基本结构及其变化规律，促使原子核物理学36南华大学核科学技术学院2008级课程论文（报告）迅速发展成熟起来；高能加速器的发展又使人们发现包括重子、介子、轻子和各种共振态粒子

7、在内的几百种粒子，建立粒子物理学。近20多年来，加速器的应用已远远超出原子核物理和粒子物理领域，在诸如材料科学、表面物理、分子生物学、光化学等其它科技领域都有着重要应用。在工、农、医各个领域中加速器广泛用于同位素生产、肿瘤诊断与治疗、射线消毒、无损探伤、高分子辐照聚合、材料辐照改性、离子注入、离子束微量分析以及空间辐射模拟、核爆炸模拟等方面。迄今世界各地建造了数以千计的粒子加速器，其中一小部分用于原子核和粒子物理的基础研究，它们继续向提高能量和改善束流品质方向发展；其余绝大部分都属于以应用粒子射线技术为主的“小”型加速器。　　粒子加速器的结

8、构一般包括3个主要部分：①粒子源，用以提供所需加速的粒子，有电子、正电子、质子、反质子以及重离子等等。②真空加速系统，其中有一定形态的加速电场，并且为了使粒子在不受空气分子散射的