Mein Vorbeitrag bedingt eine nachträgliche Präzisierung.
Gesagt wurde:
Zitat:
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Die Magnetfelder der Dipolmagnete dienen nicht der Beschleunigung geladener Partikel, sondern deren Ablenkung (Kreisbahn). Beschleunigt wird in den Cavities durch elektrische Wanderwellen.
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Das ist nach wie vor richtig, handelt es sich bei den Feldern der Dipolmagnete doch um statische Magnetfelder.
Anders sieht es bei zeitlich veränderlichen Magnetfeldern aus. Ein solches Feld induziert im Vakuum ein elektrisches Feld (und damit eine Windungsspannung) und in einem Leiter einen elektrischen Strom:
rot E = -∂B/∂t
Die diesem Sachverhalt zugrunde liegende Maxwellgleichung ist eine Verallgemeinerung des von Farady auf empirischem Wege gefundenen Induktionsgesetzes.
Das derart induzierte elektrische Feld bewirkt eine Beschleunigung der Ladungsträger. Nach diesem Prinzip funktioniert das von Kerst (1940) entwickelte Betatron, das Elektronen auf über 2 MeV beschleunigte. Später wurden Betatrons für 20 MeV gebaut.
Für erheblich grössere Energien werden Synchrotrons verwendet, bei denen die Magnetfelder synchron zur Teilchenenergie hochgefahren werden. Die Beschleunigungsenergie wird dem elektrischen Feld einer oder mehrerer Beschleunigungsstrecken (Kavitäten) entnommen.
Die Idee dazu stammte von Oliphant (1943). Entwickelt wurde das Synchrotron nach Kriegsende von Veksler (Sowjetunion) und McMillan (USA). Das erste funktionsfähige Synchrotron lief in Birmingham und wurde von Goward und Barnes gebaut. Das Protonensynchrotron des CERN beschleunigt die Partikel auf 450 GeV. Meist wird dem Synchrotron ein Linearbeschleuniger vorgeschaltet. Das Synchrotron selbst dient wiederum als Booster für einen Speicherring.
Wer sich näher für diese Dinge interessiert (insbesondere auch über bestimmte Ereignisse der damaligen Zeit), lese selbst nach, z.B. bei:
Waloschek, Todesstrahlen als Lebensretter
Waloschek, Rolf Wideröe über sich selbst
Gr. zg