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标  题: 第六章　若干世界之谜的新见解(5)
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标  题: 第六章　若干世界之谜的新见解(5)

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第六章　若干世界之谜的新见解

　　五、关于“粒子加速器”

　　为了研究物质的结构，物理学家针对不同的研究对象，设计制造了低能（几十兆电

子伏）中能（几百兆电子伏）和高能（数十亿电子伏）三类加速器。物理学家们凭借这

些加速器在揭开物质世界的奥秘上取得了许多可喜的成绩。目前，人们为进一步深入到

物质的内部而在设想更新的加速原理，以求用更小的付出取得更大的收获。如超导腔设

想（用超导材料制造产生高频加速电场的加速腔）粒子流冷却技术以及超导磁导等都反

映的人们在这方面的努力。高效节能是人们在此的第一个理想。

　　目前，国际上先进的高能物理实验的加速器系统都是较复杂的加速器组合。以美国

国立加速器实验室为例，它的5000亿电子伏的加速系统是由四台加速器联机而成。质子

们在这里被顺序地由低压加速器到750千电子伏后入射到2000兆电子伏的直线加速器加

速，再经过一台称为“增强器钡男⊥郊铀倨鞯0亿电子伏，最后入射到主加速器中成

为具有5000亿电子伏的质子束。这个过程显得有些复杂，如果可以在一台加速器完成，

将成为人们的第二个理想。

　　这两个理想或许都可以在这样一个思路中实现：这就是按规范场结构、原理将加速

器设计成球状腔。它由强度可调控的磁能巨大的磁铁定位包容（按规范场格局中的有关

要点定位），这样在球状腔内就会出现一个完整的电场。它的能级以磁铁具有的能量为

起点，逐级向内排列。这样人们在电场的中心或中心附近就可以得到一系列由场效应自

行形成的高能。由此人们便用较少的付出获得了较大的收获，从而实现了前面的第一个

理想。

　　在初步被加速器的粒子群被输入球状电场内后，它们很快就相对自己的能量在电场

的有关能量层次中找到了自己的位置，从而沿着这个层次形成了自己的运动轨道。在此

人们可以利用规范场原理来人为的去作这样两件事：

　　突然加强球状腔内的电场，使在自己的轨道上运动的粒子们在质量的内外对比上失

去平衡，这时运动着的粒子群在内能尚可支持的情况下并不会很快的向能量较低层次退

去，而是用增加速度的办法去重新建立内外平衡，这样人们便获得了一次对粒子的加速

。

　　在向低调整球状腔内的电场能量时，在内外质量对比中运动着的粒子群便又开始向

电场的中心方向转移，因为它们在那里才能建立新的平衡。当粒子群到达那里后，人们

再突然加强电场能量，迫使粒子群在那里增加速度。如此反复多次，直至取得所需的速

度为止。如果能做到这样，人们就将实现自己第二个理想。　　由于粒子们在电场只能

沿有关的轨道平面运动，因此人们将自然而然的无须设置使粒子群在聚焦效应中成束的

聚焦透镜，而得到状态良好的粒子束。

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