如圖為回旋加速器示意圖,置于高真空中的金屬D形盒的半徑為R,兩盒間距為d,在左側(cè)D形盒圓心處放有粒子源S,勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B,方向如圖所示.質(zhì)子質(zhì)量為m,電荷量為e.設(shè)質(zhì)子從粒子源S進入加速電場時的初速度不計,質(zhì)子在加速器中運動的總時間為t(其中已略去了質(zhì)子在加速電場中的運動時間),質(zhì)子在電場中的加速次數(shù)與回旋半周的次數(shù)相同,加速質(zhì)子時的電壓大小可視為不變.則此加速器所需的高頻電源頻率f=________;加速電壓U=________.

答案:
解析:

eB/2πm πBR2/2t


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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)正電子發(fā)射計算機斷層(PET)是分子水平上的人體功能顯像的國際領(lǐng)先技術(shù),它為臨床診斷和治療提供全新的手段.
(1)PET在心臟疾病診療中,需要使用放射正電子的同位素氮13示蹤劑.氮13是由小型回旋加速器輸出的高速質(zhì)子轟擊氧16獲得的,反應(yīng)中同時還產(chǎn)生另一個粒子,試寫出該核反應(yīng)方程.
(2)PET所用回旋加速器示意如圖,其中置于高真空中的金屬D形盒的半徑為R,兩盒間距為d,在左側(cè)D形盒圓心處放有粒子源S,勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B,方向如圖所示.質(zhì)子質(zhì)量為m,電荷量為q.設(shè)質(zhì)子從粒子源S進入加速電場時的初速度不計,質(zhì)子在加速器中運動的總時間為t(其中已略去了質(zhì)子在加速電場中的運動時間),質(zhì)子在電場中的加速次數(shù)于回旋半周的次數(shù)相同,加速質(zhì)子時的電壓大小可視為不變.求此加速器所需的高頻電源頻率f和加速電壓U.
(3)試推證當(dāng)R>>d時,質(zhì)子在電場中加速的總時間相對于在D形盒中回旋的時間可忽略不計(質(zhì)子在電場中運動時,不考慮磁場的影響).

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25.正電子發(fā)射計算機斷層(PET)是分子水平上的人體功能顯像的國際領(lǐng)先技術(shù),它為臨床診斷和治療提供全新的手段。

(1)PET在心臟疾病診療中,需要使用放射正電子的同位素氮13示蹤劑。氮13是由小型回旋加速器輸出的高速質(zhì)子轟擊氧16獲得的,反應(yīng)中同時還產(chǎn)生另一個粒子,試寫出該核反應(yīng)方程。

(2)PET所用回旋加速器示意如圖,其中置于高真空中的金屬D形盒的半徑為R,兩盒間距為d,在左側(cè)D形盒圓心處放有粒子源S,勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B,方向如圖所示。質(zhì)子質(zhì)量為m,電荷量為q。設(shè)質(zhì)子從粒子源S進入加速電場時的初速度不計,質(zhì)子在加速器中運動的總時間為t(其中已略去了質(zhì)子在加速電場中的運動時間),質(zhì)子在電場中的加速次數(shù)于回旋半周的次數(shù)相同,加速質(zhì)子時的電壓大小可視為不變。求此加速器所需的高頻電源頻率f和加速電壓U。

(3)試推證當(dāng)Rd時,質(zhì)子在電場中加速的總時間相對于在D形盒中回旋的時間可忽略不計(質(zhì)子在電場中運動時,不考慮磁場的影響)。

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正電子發(fā)射計算機斷層(PET)是分子水平上的人體功能顯像的國際領(lǐng)先技術(shù),它為臨床診斷和治療提供全新的手段。(1)PET在心臟疾病診療中,需要使用放射正電子的同位素氮13示蹤劑。氮13是由小型回旋加速器輸出的高速質(zhì)子轟擊氧16獲得的,反應(yīng)中同時還產(chǎn)生另一個粒子,試寫出該核反應(yīng)方程。

(2)PET所用回旋加速器示意如圖,其中置于高真空中的金屬D形盒的半徑為R,兩盒間距為d,在左側(cè)D形盒圓心處放有粒子源S,勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B,方向如圖所示。質(zhì)子質(zhì)量為m,電荷量為q。設(shè)質(zhì)子從粒子源S進入加速電場時的初速度不計,質(zhì)子在加速器中運動的總時間為t(其中已略去了質(zhì)子在加速電場中的運動時間),質(zhì)子在電場中的加速次數(shù)與回旋半周的次數(shù)相同,加速電子時的電壓大小可視為不變。求此加速器所需的高頻電源頻率f和加速電壓U。

(3)試推證當(dāng)R>>d時,質(zhì)子在電場中加速的總時間相對于在D形盒中回旋的總時間可忽略不

計(質(zhì)子在電場中運動時,不考慮磁場的影響)。

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正電子發(fā)射計算機斷層(PET)是分子水平上的人體功能顯像的國際領(lǐng)先技術(shù),它為臨床診斷和治療提供全新的手段.?

(1)PET在心臟疾病診療中,需要使用放射正電子的同位素氮13示蹤劑.氮13是由小型回旋加速器輸出的高速質(zhì)子轟擊氧16獲得的,反應(yīng)中同時還產(chǎn)生另一個粒子,試寫出該核反應(yīng)方程.?

(2)PET所用回旋加速器示意如圖4,其中置于高真空中的金屬D形盒的半徑為R,兩盒間距為d,在左側(cè)D形盒圓心處放有粒子源S,勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B,方向如圖所示.質(zhì)子質(zhì)量為m,電荷量為q.設(shè)質(zhì)子從粒子源S進入加速電場時的初速度不計,質(zhì)子在加速器中運動的總時間為t(其中已略去了質(zhì)子在加速電場中的運動時間),質(zhì)子在電場中的加速次數(shù)與回旋半周的次數(shù)相同,加速電子時的電壓大小可視為不變.求此加速器所需的高頻電源頻率f和加速電壓U.?

(3)試推證當(dāng)R>>d時,質(zhì)子在電場中加速的總時間相對于在D形盒中回旋的總時間可忽略不計(質(zhì)子在電場中運動時,不考慮磁場的影響).

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圖4

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正電子發(fā)射計算機斷層(PET)是分子水平上的人體功能顯像的國際領(lǐng)先技術(shù),它為臨床診斷和治療提供全新的手段。

(1)PET在心臟疾病診療中,需要使用放射正電子的同位素氮13示蹤劑,氮13是由小型回旋加速器輸出的高速質(zhì)子轟擊氧16獲得的,反應(yīng)中同時還產(chǎn)生另一個粒子,試寫出該核反應(yīng)方程。

(2)PET所用回旋加速器示意如圖7.11,其中置于高真空中的金屬D形盒的半徑為R,兩盒間距為d,在左側(cè)D形盒圓心處放有粒子源S,勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B,方向如圖所示。質(zhì)子質(zhì)量為m,電荷量為q。設(shè)質(zhì)子從粒子源S進入加速電場時的初速度不計,質(zhì)子在加速器中運動的總時間為t(其中已略去了質(zhì)子在加速電場中的運動時間),質(zhì)子在電場中的加速次數(shù)于回旋半周的次數(shù)相同,加速質(zhì)子時的電壓大小可視為不變。求此加速器所需的高頻電源頻率f和加速電壓U。

(3)試推證當(dāng)時,質(zhì)子在電場中加速的總時間相對于在D形盒中回旋的時間可忽略不計(質(zhì)子在電場中運動時,不考慮磁場的影響)。

               

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