POHYB ELEKTRONU VE ZKŘÍŽENÝCH POLÍCH – DALŠÍ ČTENÍ
Pokud Vás tato úloha zaujala, můžete se seznámit s dalšími zajímavostmi týkajícími se pohybu nabitých částí v elektrických a magnetických polích. Tato část je nepovinná a je určena jen hloubavějším studentům. Zvolte si téma, které Vás zajímá.
Elektronový mikroskop
Sluneční vítr
Magnetosféra Země
Synchrotron
Urychlovače částic, sloužící v současnosti k výzkumu v oblasti částicové fyziky, počátků našeho vesmíru, nebo extrémních stavů látky pracují také na principu Lorentzova zákona. První urychlovač (cyklotron) navrhnul a sestrojil Ernest Lawrence v třicátých letech dvacátého století a v roce 1939 za tento vynález dostal Nobelovu cenu za fyziku. Tento první cyklotron byl velký 10 cm v průměru a energie urychlených částic byla 80 keV. Cyklotrony pracují s konstantní frekvencí urychlovacího napětí a konstantním magnetickým polem, takže se částice v urychlovači pohybovala po spirále.
První Lawrencův cyklotron
Dalším typem urychlovače částic je synchrotron. Zatímco cyklotrony pracují s konstantním magnetickým polem a konstantní frekvencí urychlovacího napětí, u synchrotronu se mění jak frekvence napětí, tak magnetické pole. Synchrotrony se dnes využívají všude tam, kde je potřeba srážet nebo skladovat vysoce urychlené nabité částice. Všem známý LHC v středisku evropského jadervného výzkumu CERN je v současnosti největší synchrotron na světě, ve kterém se urychlují dva protiběžné svazky nabitých částic, které se v místě detektoru nechají srazit. Synchrotrony se také využívají ke skladování urychlených částic a ke genezi elektromagnetického záření. Nabitá částice, které zakřivíme dráhu, začne vyzařovat elektromagnetické vlny, čehož se právě využívá například pro genezi tvrdého rentgenového záření určeného pro materiálový výzkum. Největší evropský zdroj synchrotronového záření se nachází v ESRF v Grenoblu a z prstence synchrotronu o obvodu 844 m je vyvedeno 51 paprsků elektromagnetického záření. Samotný synchrotron zde ale slouží pouze pro skladování elektronů urychlených v předurychlovači a elektrony již dále neurychluje.
Synchrotron v ESRF