Fsica de Aceleradores Prof Marcelo SantAnna Sala A310

Física de Aceleradores Prof. Marcelo Sant’Anna Sala A-310 (La. CAM) e-mail: mms@if. ufrj. br Laboratório de Física Corpuscular - aula 2 2007. 1 - Instituto de Física - UFRJ 1

Aceleradores Eletrostáticos Laboratório de Física Corpuscular - aula 2 2007. 1 - Instituto de Física - UFRJ 2

Aceleradores Eletrostáticos (algumas referências históricas) “A brief history and review of accelerators”, P. J. Bryant Laboratório de Física Corpuscular - aula 2 2007. 1 - Instituto de Física - UFRJ 3

Cockcroft-Walton n 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 2 2007. 1 - Instituto de Física - UFRJ 4

Van de Graaff n n 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 2 2007. 1 - Instituto de Física - UFRJ 5

Tandem (maiores detalhes mais tarde) n Ex. : o (Van de Graaff) Tandem modelo Pelletron de 1. 7 MV do La. CAM (IF-UFRJ) Laboratório de Física Corpuscular - aula 2 2007. 1 - Instituto de Física - UFRJ 6

Aceleradores de campos variáveis (usando “aceleração resonante”) Laboratório de Física Corpuscular - aula 2 2007. 1 - Instituto de Física - UFRJ 7

Aceleradores de campos variáveis (algumas referências históricas) “A brief history and review of accelerators”, P. J. Bryant Laboratório de Física Corpuscular - aula 2 2007. 1 - Instituto de Física - UFRJ 8

RF Linac Alternando “tubos de deriva” e potenciais V(t). n Notar a “aceleração resonante” (sincronização!). n Notar comprimentos variáveis dos tubos. n Ver animação em: www. sciences. univ-nantes. fr/physique/perso/gtulloue/Meca/Charges/linac. html n Laboratório de Física Corpuscular - aula 2 2007. 1 - Instituto de Física - UFRJ 9

Ciclotron Novamente, sincronização! n Ver animação em www. sciences. univ-nantes. fr/physique/perso/gtulloue/Meca/Charges/cyclotron. html n Laboratório de Física Corpuscular - aula 2 2007. 1 - Instituto de Física - UFRJ 10

n + avanços Avanços na estabilidade de fase, focalização, transporte de feixe. . . Ex. : “Strong focusing” Crédito: Mark Mandelkern Outros aceleradores Laboratório de Física Corpuscular - aula 2 2007. 1 - Instituto de Física - UFRJ 11

Ex. : Síncrotron (de elétrons) Laboratório de Física Corpuscular - aula 2 2007. 1 - Instituto de Física - UFRJ 12

Ex. : Síncroton de íons Laboratório de Física Corpuscular - aula 2 2007. 1 - Instituto de Física - UFRJ 13

Voltando ao Pelletron de 1. 7 MV do La. CAM Célula gasosa X- s-1 d Análise do estado de carga s 0 d X-, X 0, X+, . . . Pressão variável e calibrada Detecção ACELERADOR Laboratório de Física Corpuscular - aula 2 2007. 1 - Instituto de Física - UFRJ 14

A fonte de íons por sputtering Laboratório de Física Corpuscular - aula 2 2007. 1 - Instituto de Física - UFRJ 15

O Filtro de Wien E q B v Laboratório de Física Corpuscular - aula 2 2007. 1 - Instituto de Física - UFRJ 16

O Filtro de Wien Laboratório de Física Corpuscular - aula 2 2007. 1 - Instituto de Física - UFRJ 17

O acelerador propriamente dito “stripper” gasoso Feixe da fonte de íons Feixe para experimentos Xp+ X- Ímã X- Xp+ Laboratório de Física Corpuscular - aula 2 2007. 1 - Instituto de Física - UFRJ 18

O ímã seletor de momento q B Experimentalmente, usamos para calibração: Ou, Laboratório de Física Corpuscular - aula 2 2007. 1 - Instituto de Física - UFRJ 19