« »

Vychylovací magnety

Vychylovací magnety jsou tvořeny dipólovými magnety, tj. magnety, které mají dva magnetické póly. Pohybuje-li se nabitá částice v magnetickém poli dipólového magnetu, působí na ní magnetická síla  (viz obr. 160), která má charakter dostředivé síly .

Obr. 160

Magnetická síla totiž působí ve směru kolmém na směr pohybu částice. Proto nemůže měnit velikost rychlosti pohybující se částice. Mění směr rychlosti částice - způsobuje tedy zakřivování trajektorie částice.

Platí tedy , což znamená, že platí i . Po dosazení dostáváme  a po úpravě , nebo-li . Přitom m je hmotnost částice, v velikost rychlosti jejího pohybu, q náboj částice a B velikost magnetické indukce magnetického pole dipólu. Vztah , který lze dále zjednodušit na , tedy svazuje důležité charakteristiky pohybující se částice.

Pro úhlovou frekvenci , která charakterizuje pohyb po kružnici s poloměrem r, platí: . Tato úhlová frekvence se nazývá cyklotronová úhlová frekvence.

Provedený výpočet je pouze rámcový, neboť částice se pohybují rychlostí, jejíž velikost tvoří nezanedbatelné procento velikosti rychlosti světla ve vakuu. Proto je nutné při výpočtech u skutečných urychlovačů používat závěry teorie relativity a brát v úvahu relativistické efekty (kontrakci délek, skládání rychlostí, relativistickou hmotnost, relativistickou energii, …).

Multimedialní obsah

dipolove magnety [4 kB] [Uložit] princip vychylovani [4 kB] [Uložit]