42.Движение частиц в однородном магнитном поле (с формулами). Движение частиц в тороидальном магнитном поле (без формул). Магнитная ловушка. Радиационный пояс Земли.

Рассмотрим частный случай, когда нет электрического поля, но имеется магнитное поле. Предположим, что частица, обладающая начальной скоростью u0, попадает в магнитное поле с индукцией B. Это поле мы будем считать однородным и направленным перпендикулярно к скорости u0. Основные особенности движения в этом случае можно выяснить, не прибегал к полному решению уравнений движения. Прежде всего, отметим, что действующая на частицу сила Лоренца всегда перпендикулярна к скорости движения частицы. Это значит, что работа силы Лоренца всегда равна нулю; следовательно, абсолютное значение скорости движения частицы, а значит, и энергия частицы остаются постоянными при движении. Так как скорость частицы u не изменяется, то величина силы Лоренца остается постоянной. Эта сила, будучи перпендикулярной, к направлению движения, является центростремительной силой. Но движение под действием постоянной по величине центростремительной силы есть движение по окружности. Радиус r этой окружности определяется условием откуда Если энергия электрона выражена в эВ и равна U, то  (3.6)и поэтому Кругообразное движение заряженных частиц в магнитном поле обладает важной особенностью: время полного обращения частицы по окружности (период движения) не зависит от энергии частицы. Действительно, период обращения равен

F=q[V x B]

[VxB]=VBsin ɑ=VB

a=F/m=qxVB/m

a=V²/r, r=V/a_ус=mV/qB

Тороидальное магнитное поле создается обмотками катушек - обмотками тороидального поля, которое, в свою очередь, задает тороидальную конфигурацию плазменного шнура. Полоидальное магнитное поле создается обмотками индуктора и служит для нагрева плазмы, электрическая проводимость которой имеет значение, равное электрической проводимости серебра. Нагрев происходит за счет выделения теплоты при протекании электрического тока по проводнику - плазме, которая играет роль вторичной обмотки трансформатора, замкнутой сама на себя.

Магнитная ловушка — пространственная конфигурация магнитного поля, созданная для ограничения движения какого-либо объекта.

Радиационный пояс Земли (внутренний) представляет собой, в первом приближении, тороид, в котором выделяется две области:внутренний радиационный пояс на высоте ~ 4000 км, состоящий преимущественно из протонов с энергией в десятки МэВ;внешний радиационный пояс на высоте ~ 17 000 км, состоящий преимущественно из электронов с энергией в десятки кэВ.

43.Электронно-лучевая трубка. Осцилограф, его строение. Принцип работы осциллографа. Магнитная фокусировка.

Осцилло́граф— прибор, предназначенный для исследования (наблюдения, записи; измерения) амплитудных и временны́х параметров электрического сигнала, подаваемого на его вход, либо непосредственно на экране, либо записываемого на фотоленте.

Содержит основные блоки и узлы:

-электронно-лучевая трубка

-усилитель вертикального и горизонтального отклонения

-блок развертки

-блок питания

-блок синхронизации

Электронно-лучевая трубка-предназначена для визуализации исследуемых сигнало с помощью электронного луча на илюминисцентном экране. Представляет собой большую стеклянную трубку цилиндрической формы с расширением на одном конце. Имеет экран на хвостовой части имеется катод нагреваемый с помощью нити накала.

Усилители горизонтального и вертикального отклонения служат для предварительного усиления напряжения на пластинах.

Принцип работы: если на вертикально отклоняющую пластину эл-лучевой трубки подать напржядение меняющиеся по гармоническому з-ну то электронный луч начнет колебаться в вертикальном направлении и оставит на экране светящуюся линию, если же гармоническое напряжение подать на горизонтальную то луч оставит горизонтальную линию. При одновременном воздействии гармонических напряжений на обе пары пластины в зависимости от соотношения их частот и амплитуд можно получить различные осциллограммы.

Магнитная фокусировка- Магнитная линза — устройство электронной оптики, линза для фокусировки электронов. Представляет собой цилиндрически симметричный электромагнит с очень острыми кольцевыми наконечниками полюсов, который создаёт в малой области очень сильное неоднородное магнитное поле, которое и отклоняет летящие вертикально через эту область электроны^[1]. Магнитные линзы применяются, например, в электронных микроскопах.С точки зрения конфигурации магнитных полей, магнитная линза — это очень короткий соленоид, который, в свою очередь, широко используется для фокусировки пучков частиц в области относительно низких энергий.