一种制造直线带电粒子感应加速器的新方法

摘 要：本文根据“变化电流产生感生电场”的理论，介绍了一种利用变化电流制造带电粒子感应加速器的新方法。

关键词：变化电流;感生电场;加速器

根据《变化电流产生感生电场》[1]给出的结论和《变化电流产生感生电场的应用》[2]提供的“通过实验寻找变化电流产生感生电场之公式”的方法，我们很容易想到，可以借鉴此方法来制造带电粒子感应加速器。

《变化电流产生感生电场的应用》指出：设两根长平行直流电，它们完全相同，让这两个电流同时产生相同的均匀变化，则它们中间的电子束会受到感生电场的作用。采用两根相同的长直电流发生相同的电流变化则是为了使它们中间的电子束只受感生电场的作用——电子束所受电流的磁力作用相互抵消。由此可见，只要保证变化电流对称，则中间的带电粒子就会只受感生电场作用;只要技术上控制变化电流，保证感生电场的方向一致，则中间的带电粒子就会被加速。由此可见，也可以采用许多组对称的变化电流，以此来给中间的带电粒子加速。

下面举例分析两个情况。

1 两个变化长直电流的情况

如图1所示，假设电流I变大，则两个平行电流I中间的导线在远处形成闭合回路时会因为受变化电流产生的感生电场作用而产生如图所示的感应电流I。如果变化电流中间不是导线而是带电粒子——比如假设AB段间有带电粒子，则可以以此种方式给AB段间的带电粒子以感生电场作用而使其加速。带电粒子在AB所在的直线上，综合看其所受的作用，则是两个变化电流I对它的磁力作用相互抵消，其综合受力是感生电场力。实际情况中，两个对称的变化电流I应尽量的靠近I所在的导线，这样I导线位置的感生电场会更大，图1的两个电流I拉开距离只是为了画图方便。

2 多组变化电流的情况

如图2（电流截面图）所示，假设是多组对称的平行电流I变大，则中间的导线在远处形成闭合回路时，它会因为受变化电流的感生电场作用而产生如图2（电流截面图）所示和变化电流反向的感应电流。如果变化电流中间不是导线而是带电粒子，则可以以此种方式给中间的带电粒子以感生电场作用而使其加速，图2（電流截面图）也是为了画图方便而把变化电流间的距离画大了，实际情况应该尽量接近。实验显示，变化电流的组数越多，产生的感应电流越大。使用多少组电流，以什么形式使用，可以因需要方便而定。

变化电流不一定非要用直流电，也可以利用技术而使用交流电，或者是使用脉冲电流等其它电流形式。

以上方法操作简单，实验方便。如图3所示，有变大或者变小变化电流即可实现带电粒子被加速。欢迎广大物理实验爱好者应用此方法做实验。但愿此种方法方便医疗应用从而造福患者，但愿此种方法能为物理爱好者做实验提供便利。

参考文献：

[1]赵继广.变化电流产生感生电场[J].科技风，2019（02）：248.

[2]赵继广.变化电流产生感生电场的应用[J].科技风，2019（07）：101.

作者简介：赵继广，男，汉族，河北献县小平王乡祝庄村人，中国邮政集团公司保定市分公司（寄递事业部）职工。