回旋加速器在核科学、核技术、核医学等高新技术领域得到了广泛应用,有力地推动了现代科学技术的发展.(1)当今医学成像诊断设备PET/CT堪称“现代医学高科技之冠”,它在医疗诊断
由洛伦兹力充当质子做圆周运动的向心力,知rk=
mvk |
qB |
则2qU=
q2B2 |
2m |
r | 2k+1 |
r | 2k |
整理得 △rk=
4mU |
qB2(rk+1-rk) |
因U、q、m、B均为定值,令C=
4mU |
qB2 |
C |
rk+rk+1 |
相邻轨道半径rk+1,rk+2之差△rk+1=rk+2-rk+1
同理 △rk=
C |
rk+1+rk+2 |
因为rk+2>rk,比较△rk,△rk+1得△rk+1<△rk
说明随轨道半径r的增大,同一盒中相邻轨道的半径之差△r减小
方法二:
设k(k∈N*)为同一盒子中质子运动轨道半径的序数,相邻的轨道半径分别为rk,rk+1(rk<rk+1),△rk=rk+1-rk,
在相应轨道上质子对应的速度大小分别为vk,vk+1,D1、D2之间的电压为U
由洛伦兹力充当质子做圆周运动的向心力,知rk=
mvk |
qB |
rk |
rk+1 |
vk |
vk+1 |
由动能定理知,质子每加速一次,其动能增量△Ek=qU …(13)
以质子在D2盒中运动为例,第k次进入D2时,被电场加速(2k-1)次
速度大小为vk=
|
同理,质子第(k+1)次进入D2时,被电场加速(2k+1)次,速度大小为vk+1=