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目录 1

序言 1

第一章 绪论 1

§1.1．加速器的发展概况 1

§1.2．加速器的种类 4

§1.3．加速器的用途 6

第二章 高压加速器 14

§2.1．静电加速器的发展简史 15

§2.2．静电加速器的工作原理 18

§2.3．高压气体的采用 21

§2.4．高压电极系统的设计 25

§2.5．绝缘支柱 33

§2.6．输电系统 35

§2.7．加速管 40

§2.8．加速管的最高工作电压 42

§2.9．离子源和电子枪 45

§2.10．电压和能量的测量方法 54

§2.11．电压的稳定 59

§2.12．单级静电加速器的几个实例 62

§2.13．串列式静电加速器 65

§2.14．倍压加速器 68

§2.15．绝缘磁芯变压器 79

§2.16．高频高压发生器 82

§2.17．强脉冲电子束发生器 84

§2.18．高压加速器的用途 85

参考文献 88

§3.1．带电粒子在恒定磁场中的运动 91

第三章 电子感应加速器 91

§3.2．感应加速器的工作原理 98

§3.3．加速磁通变化量和电子能量改变量的关系 101

§3.4．粒子的横向运动 103

§3.5．使电子在恒定轨道上加速的条件 127

§3.6．电子的入射俘获过程 132

§3.7．电子束的偏移和引出 138

§3.8．感应加速器的工作程序 141

§3.9．辐射损失的影响 143

§3.10．感应加速器的磁铁系统 145

§3.11．真空室和电子枪 152

§3.12．电子感应加速器的用途和发展情况 154

参考文献 157

第四章 回旋加速器 159

§4.1．发展简史 159

§4.2．回旋加速器的工作原理 161

§4.3．回旋加速器中的相移现象 167

§4.4．横向聚焦 180

§4.5．磁铁系统 185

§4.6．真空室 199

§4.7．高频系统 202

§4.8．离子源 205

§4.9．靶 209

§4.10．引出系统 210

§4.11．能量的调节 215

§4.12．各种不同的D形电极系统 217

§4.13．粒子在中心区域的运动 219

§4.14．现状 222

§4.15．等时性回旋加速器的工作原理 224

§4.16．等时性回旋加速器的结构特点 234

§4.17．回旋加速器及等时性回旋加速器的用途 236

参考文献 238

第五章　稳相加速器 241

§5.1．稳相加速器的工作原理 241

§5.2．加速频率的调变规律 245

§5.3．自动稳相原理 247

§5.4．相运动方程 255

§5.5．相运动方程的分析 258

§5.6．相振荡的摆模型 260

§5.7．相图 263

§5.8．相振荡的衰减 272

§5.9．实现谐振加速的途径 274

§5.10．稳相加速器中粒子的俘获过程 275

§5.11．平均粒子流强度 279

§5.12．稳相加速器的结构 280

§5.13．粒子流的利用 284

§5.14．稳相加速器的现况和几个实例 287

参考文献 290

第六章　同步加速器 291

§6.1．电子同步加速器的工作原理 292

§6.2．电子的入射和俘获 296

§6.3．利用电子束的方法 304

§6.4．电子的辐射损失对同步加速器工作状况的影响 306

§6.5．电子同步加速器的磁铁系统 307

§6.6．电子同步加速器的加速系统 310

§6.7．电子同步加速器的真空室 313

§6.8．电子同步加速器的发展情况 313

§6.9．质子同步加速器的工作原理 317

§6.10．真空室尺寸的选择 322

§6.11．质子同步加速器的磁铁系统 323

§6.12．真空系统 334

§6.13．高频加速系统 335

§6.14．内靶和粒子流的引出 340

参考文献 343

§6.15．现况 343

第七章　强聚焦同步加速器 347

§7.1．引言 347

§7.2．机械运动和光学系统中的类似情况 349

§7.3．强聚焦四极透镜系统 350

§7.4．交变梯度聚焦原理在同步加速器主导磁场上的应用 365

§7.5．强聚焦同步加速器中的相振荡 385

§7.6．分离作用强聚焦系统 389

§7.7．入射和引出问题 390

§7.8．强聚焦同步加速器的结构特点 395

§7.9．几个例子 397

§7.10．边缘聚焦-零梯度同步加速器 401

§7.11．恒定磁场强聚焦加速器 408

§7.12．利用相对运动的两束粒子进行实验的方案 414

参考文献 424

第八章　电子回旋加速器 426

§8.1．工作原理 426

§8.2．谐振加速条件 427

§8.3．电子回旋加速器中的自动稳相现象 430

§8.4．电子回旋加速器的结构 433

§8.5．电子的入射 435

§8.6．电子的引出 437

§8.7．发展情况 439

参考文献 442

第九章　直线加速器 443

§9.1．引言 443

§9.2．直线加速器中的加速电场 444

§9.3．直线加速器中的相运动 450

§9.5．质子直线加速器 455

§9.4．粒子的横向运动 455

§9.6．质子直线加速器的用途和几个实例 460

§9.7．行波电子直线加速器 462

§9.8．行波电子直线加速器的几个实例 464

§9.9．驻波电子直线加速器 466

参考文献 468

第十章　重离子加速器 469

§10.1．重离子能量与加速器主要参数的关系 469

§10.2．重离子回旋加速器 470

§10.3．重离子直线加速器 472

§10.4．重离子源 473

参考文献 474

第十一章　新技术的应用和新加速原理 475

§11.1．计算技术和自动化技术的应用 475

§11.2．超导磁体 476

§11.3．超导腔 478

§11.4．新加速原理的研究 479

参考文献 482

附录Ⅰ 电场时间聚焦作用的分析 483

附录Ⅱ　粒子在中心区域的运动方程 486

附录Ⅲ　粒子加速周期和粒子能量间的关系的推导 489

附录Ⅳ　转换矩阵的行列式等于1的证明 491

附录Ⅴ 运动方程的两个独立的周期性解的求法 493

附录Ⅵ　非平衡粒子封闭轨道形状的计算 498

附录Ⅶ　在等时性回旋加速器里，磁场误差引起的相角移动 505

附录Ⅷ　电子回旋加速器的相运动方程的推导 509

附录Ⅸ　聚焦系统的容纳度和粒子流的发散度 512