Física de Aceleradores

Apresentação em tema: "Física de Aceleradores"— Transcrição da apresentação:

1 Física de Aceleradores
Prof. Marcelo Sant’Anna Sala A-310 (LaCAM) Laboratório de Física Corpuscular - aula Instituto de Física - UFRJ

2 Aceleradores Eletrostáticos
Laboratório de Física Corpuscular - aula Instituto de Física - UFRJ

3 Aceleradores Eletrostáticos (algumas referências históricas)
“A brief history and review of accelerators”, P. J. Bryant Laboratório de Física Corpuscular - aula Instituto de Física - UFRJ

4 Cockcroft-Walton Foto de um multiplicador de voltagens Cockcroft-Walton . Esta parte do acelerador foi utilizado para o desenvolvimento da bomba nuclear. Foi construído em 1937 e atualmente exposto no Museu de ciências de Londres Laboratório de Física Corpuscular - aula Instituto de Física - UFRJ

5 Van de Graaff O primeiro VDG foi construído por Robert Jemison Van de Graaff, enquanto estava em Princeton, em 1929. Na PUC-Rio há um VDG de 4 MV desde os anos 60 Laboratório de Física Corpuscular - aula Instituto de Física - UFRJ

6 Tandem (maiores detalhes mais tarde)
Ex.: o (Van de Graaff) Tandem modelo Pelletron de 1.7 MV do LaCAM (IF-UFRJ) Laboratório de Física Corpuscular - aula Instituto de Física - UFRJ

7 Aceleradores de campos variáveis (usando “aceleração resonante”)
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8 Aceleradores de campos variáveis (algumas referências históricas)
“A brief history and review of accelerators”, P. J. Bryant Laboratório de Física Corpuscular - aula Instituto de Física - UFRJ

9 RF Linac Alternando “tubos de deriva” e potenciais V(t).
Notar a “aceleração resonante” (sincronização!). Notar comprimentos variáveis dos tubos. Ver animação em: Laboratório de Física Corpuscular - aula Instituto de Física - UFRJ

10 Ciclotron Novamente, sincronização! Ver animação em
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11 + avanços Outros aceleradores
Avanços na estabilidade de fase, focalização, transporte de feixe... Ex.: “Strong focusing” Crédito: Mark Mandelkern Outros aceleradores Laboratório de Física Corpuscular - aula Instituto de Física - UFRJ

12 Ex.: Síncrotron (de elétrons)
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13 Ex.: Síncroton de íons Laboratório de Física Corpuscular - aula Instituto de Física - UFRJ

14 Voltando ao Pelletron de 1.7 MV do LaCAM
Pressão variável e calibrada Célula gasosa Análise do estado de carga Detecção X- X-, X0, X+,... s-1d s0d ACELERADOR Laboratório de Física Corpuscular - aula Instituto de Física - UFRJ

15 A fonte de íons por sputtering
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16 O Filtro de Wien v E B q Laboratório de Física Corpuscular - aula Instituto de Física - UFRJ

17 O Filtro de Wien Laboratório de Física Corpuscular - aula Instituto de Física - UFRJ

18 O acelerador propriamente dito
“stripper” gasoso Feixe para experimentos Feixe da fonte de íons Xp+ Ímã Xp+ X- X-  Xp+ Laboratório de Física Corpuscular - aula Instituto de Física - UFRJ

19 O ímã seletor de momento
B q Experimentalmente, usamos para calibração: Ou, Laboratório de Física Corpuscular - aula Instituto de Física - UFRJ