龔文軍 袁爽

摘 要：隨著被加速次數(shù)累加，粒子的旋轉(zhuǎn)圓心越來越趨近于-0.24R1這個坐標(biāo)點。按照100000次加速的數(shù)據(jù)可以推斷繼續(xù)加下去粒子的回旋圓心將更加靠近于某個介于-0.2406R1至-0.2390R1之間的某個點。也就是說，加速次數(shù)越多，被回旋加速器的粒子旋轉(zhuǎn)圓心越來越趨于一個固定點。

關(guān)鍵詞：回旋加速器; 圓心; C語言程序

中圖分類號：G633.7? ? ? ? ? ? ?文獻標(biāo)識碼：A? ? 文章編號：1006-3315（2019）05-010-001

老師在講回旋加速器的時候，都會說回旋的圓心不變。回旋加速器回旋的圓心真的是固定的嗎？

回旋加速器工作原理如圖所示，假設(shè)粒子從靠近極板的O點從靜止開始加速。如果加速電壓為U，交流電頻率是f，被加速粒子電荷量為q，質(zhì)量為m，回旋磁場磁感應(yīng)強度是B。

通過程序計算的結(jié)果，可以發(fā)現(xiàn)下面的事實：

一、被加速粒子的旋轉(zhuǎn)圓心不是固定不動的，但是也沒有累加性單方向偏移。粒子每次加速后偏轉(zhuǎn)圓心在一個范圍內(nèi)周期性左右搖擺，但搖擺幅度逐漸遞減，介于-0.4142R1至初始圓心0之間。

二、隨著被加速次數(shù)累加，粒子的旋轉(zhuǎn)圓心越來越趨近于-0.24R1這個坐標(biāo)點。按照100000次加速的數(shù)據(jù)可以推斷繼續(xù)加下去粒子的回旋圓心將更加靠近于某個介于-0.2406R1至-0.2390R1之間的某個點。也就是說，加速次數(shù)越多，被回旋加速器的粒子旋轉(zhuǎn)圓心越來越趨近于一個固定點。

三、回旋加速器每次加速后回旋軌跡的圓心均在第一次回旋圓心附近，且逐漸趨近于一個固定的位置。鑒于第一次加速后回旋半徑一般很小，所以可以看作回旋加速器多次加速后回旋軌跡圓心是不變的。

由此看來，日常所說的回旋加速器回旋圓心不變是符合理論結(jié)論的。實際的回旋加速器都只有幾千、幾百次，甚至只有幾十次的加速過程，關(guān)于被加速粒子回旋圓心位置的偏移更是不用考慮的。