不过考虑到咱们这是一本逻辑流,这里先补充几个信息:
人类历史上历史上第一台回旋加速器出现于1930年,能量为1v。
并且制造它的工艺实际上大约是1900年的水准。
而早先提及过。
眼下这个副本的由于小牛的缘故,工业尤其是在光学仪器上的制造水准,同样接近了1900年。
比如汇率换算就是按1900年来计算的。
也就是说在仪器方面两个时代相差其实不算很远,关键还是在于知识理论体系的差异。
而这恰恰是徐云这个穿越者的优势项。
其次。
与徐云当初在1100副本中搞出来的发动机一样。
这台乞丐版加速器的核心逻辑原理依旧是只要应付少数次实验,也就是今晚鼓捣完差不多就能报废的意思。
不需要考虑长期稳定性。
很多环节就松了不知道多少倍了。
后世甚至有人专门卖自制加速器的毕业设计,大概五千块钱左右吧。
自制过加速器、或者上辈子是加速器的同学应该都知道。
加速器这玩意儿设计起来主要有几个难点要考虑:
1要做哪种加速器?直线or回旋?
2想用哪种带电粒子?
3如何聚拢粒子束?
4能用多大的电压加速?
5如何探测加速后的粒子?
6如何降低粒子在空气中的能损?
这六个问题中,第一环节显然是最简单的。
因为徐云只需要生产平流电子,这是最简单的微粒之一,量级低的可怕。
所以直线或者回旋甚至复合在一起都无所谓。
例如徐云设计出的这台乞丐版加速器外观就是个复合型,其中一侧是一个直径一米五左右、高度约半潘多拉的圆形铁盒。
铁盒的外侧则连接着一条一百米长的通道,末端放着干涉成像板。
大概就是这样:
o→i,那个i就是成像板。
这款加速器的原理非常简单:
利用电磁感应产生的涡旋电场进行磁通量加速,大致有些类似奥运会里的铅球,转着到合适的位置就把球丢出去。
转的圈数越多。
‘铅球’被赋予的动能就越大。
接着最容易的则是2、4、5、6这四个问题。
后世的diy流程一般是这样的:
自己氪金上网去买个电离传感烟雾报警器——里头有镅241,这是一种非常安全的粒子源。
再加上数码相机中的os图像传感器作为探测器,以及一口高压锅和真空泵,就能把这些环节给搞定。
全套成本大概8000左右吧。
而徐云这次嘛
那就要更简单许多了。
他需要加速的是电子,探测器自然是感应屏——如今真空管已经被徐云搞了出来,感应屏便也不再是个问题了。
电压则由剑桥大学负责,反正鲁姆科夫线圈的电压肯定是足够的。
至于降低能损
“如各位所见,这台加速器的内壁结构,我将其称为束流管内壁。”
乞丐版加速器边上。
徐云先是敲了敲它银色的铝质外壳,发出了冬冬冬的声音。
又从侧面打开了一个小口,露出了内部的情景:
“束管主要是用来保证内部的高真空,所以束管材料的选择上需要低出气率,并且相对磁导率接近于1。”
“这个概念类似于真空管,法拉第教授您应该对此并不陌生。”
从座位上赶到加速器边上的法拉第凑上前看了几眼,轻轻点了点头。
原本时间线中的磁导率要在1885年才会被提出,但如今这个副本在小牛的影响下,磁导率也提前诞生了出来。(见295章)
因此如今徐云这么一解释,法拉第倒也跟上了他的思路。
接着徐云地面上的一口箱子里取出了几件东西,赫然是当初拜托艾维琳打造的铍管等物:
“这是铍管,它能起到封真空的作用,同时还能保证玩意电子在撞击到内壁后产生非必要的影响——不过各位小心一点,铍管剧毒又致癌,我们只能把它装在玻璃里观察,不能上手”
“这个则是含有掺锌铁氧体的空芯螺线管,可以形成多孔结构,由于构建出一个临时储存环”
“右边这个是纯钼的锥形体,可以在电子数量增加后放缓增速”
解释的同时。
徐云还取出了一张早就准备好的示意图,通过图示进行更直观的科普。
法拉第认真听完徐云的介绍,接过示意图看了好一会儿。
沉默片刻,又看着面前这条百米长龙,对问道:
“罗峰同学,这台加加速器一秒钟可以发射多少电子?”
徐云想了想,说道:
“大概一千个左右吧。”
他的设计方案参考的是此前提及过的、内布拉斯加大学林肯分校的物理系研究团队在2011年搞出来的方案。
也就是d/101088/13672630/15/3/033018。
这个方案首先让两把阴极射线枪互相发射,通过一处预先设置的电极后电子会偏转。
然后经过控制极筛选,其次在预置的锌板上发生——
光电效应。(憋死我了,光电效应的全部材料就是为这一章准备的)
在光电效应光中,原子会一个光子并产生一个自由电子,控制好数量就能统计出总数。
这个能级1850年的科学界不了解,但在后世随便一个大物学生都能算出来。
假设有一群粒子并且这群粒子之间相互充分交换动能,达到平衡态。
那么这些粒子的动能就会满足玻尔兹曼分布。
也就是ek3/2kt,其中t是温度。