Introduzione agli acceleratori e loro applicazioni: Problemi Gabriele Chiodini - INFN Lecce - Mag 2019
Dottorato di Ricerca in Fisica dell’Università del Salento Anno accademico 2018-2019 II semestre (20 ore, 4 CFD)
Esercizio 1
Usando le notazioni della teoria della relativita’ speciale mostra che:
a. γ=E/m0c2 dove m0 e’ la massa a riposo della particella e c la velocita’ della luce.
b. β=pc/E dove p e’ il momento della particella.
Esercizio 2
L’energia cinetica T di un protone e’ di 1 GeV e la sua massa a riposo di 0.9383 GeV/c2. Determinare la sua energia totale E in GeV ed il suo momento p in GeV/c.
Esercizio 3
Un betatrone ha una ciambella per il fascio dal raggio di 0.1 m ed e’
alimentato con un generatore con frequenza di ripetizione di 200 Hz. Il suo campo magnetico guida ha un valore di picco di 1 T ed il campo magnetico media soddisfa il rapporto 2:1. Quale e’ l’energia di picco degli elettroni accelerati?
Esercizio 4
Calcolare la frequenza di rotazione delle particelle in un ciclotrone con un campo magnetico di 1.2 Tesla avente un raggio di 1m. E se il campo raddoppiasse? E se il raggio dimezzasse?
Esercizio 5
Un sincrotrone di 25 m di raggio accelera protoni (massa atomica A=1, numero atomico Z=1) da 50 a 1000 MeV. A 1000 MeV di energia il campo magnetico dei dipoli satura. Quale e’ la energia massima a cui si possono accelerare deuteroni (massa atomica A=2, numero atomico Z=1). Si calcolali inoltre la frequenza di rotazione dei protoni e deuteroni accelerati alla loro massima energia
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