电子感应加速器dianzi ganying jiasuqi

利用感生电场加速电子的装置。早在1932年斯莱皮恩就提出利用感生电场加速电子，接着不少人进行了这方面的研究，但均未成功。直到1940年克斯特解决了电子轨道的稳定问题以后才建成第一台电子感应加速器，把电子加速到2.3兆电子伏特(MeV)。1945年又建成了100兆电子伏特的电子感应加速器。其示意图如上图。图中电磁铁的磁极及磁轭由硅钢片制成，绕组是电磁铁的线圈，在上、下磁极的气隙（空气缝隙）间放环形真空盒。当绕组中通以交流电时，将产生交变磁通，在真空室空间产生感生电场。由于磁场分布是轴对称的，所以感生电场的电力线是同心圆。如果用电子枪沿电力线切向将电子注入到真空室内，电子在真空室内将受到两个力。一个是感生电场力f=-eE感，使电子沿切向加速，另一个是由于电子在磁场中运动受到沿径向的洛伦兹力，它是使电子维持圆周运动的向心力。只要磁场的分布设计得合适，电子就可以在真空室内沿着一个半径不变的圆形轨道加速运动。计算表明，只要B=1/2即可满足此要求，式中B是电子轨道处的磁感应强度值，是轨道平面内磁感应强度的平均值。交变磁场随时间呈正弦变化，从而导致感生电场方向的变化。若在交变磁场的第一个1/4周期内电子是加速的，为维持电子在轨道上是加速的，应在交变磁场的第一个1/4周期内(在B由零到最大值，即在B开始减小前)及时将电子引出(因为此后E感将反向，电子将减速)。此时电子已在真空室内绕过几十万周，可达几十至几百兆电子伏特。高能电子打在钨、铂等金属靶上产生γ射线，供研究使用。

电子感应加速器能量上限受到电子作圆周运动时对外辐射能量的限制，辐射损失随电子能量的四次方增长。到目前为止这种加速器的最高能量为315兆电子伏特。能量在数十兆电子伏特下，电子感应加速器有制造容易、使用方便、价格便宜等优点。主要用于γ射线探伤和医疗方面。世界上大多数电子感应加速器能量都在20～30兆电子伏特以下。国产用于探伤和医疗的电子感应加速器，其能量为25兆电子伏特。