給變化電流加鐵芯制造直線帶電粒子感應加速器

趙繼廣

摘要：本文創新了鐵芯形式，發展了對鐵芯的認識;發明了加鐵芯給直線帶電粒子感應加速器和利用交流電感生交流電的方法。

關鍵詞：變化電流;感生電場;管狀鐵芯;加速器;感應電流

如圖1所示，沿相同的長方體鐵芯長邊纏繞帶絕緣層的導線制成兩個相同的平行放置的電磁鐵。電磁鐵纏繞的導線和長方體長邊近似平行。兩個電磁鐵之電流發生相同的變化（電流變大或者變小）時，在兩個電磁鐵中間給電子或者帶電粒子加速最理想，應用此原理可以制造直線帶電粒子感應加速器。實際情況不一定是使用兩個電磁鐵，但使用的電磁鐵需對稱。a、b在兩個電磁鐵中間的線段上，做感應電流的實驗可知，電磁鐵的電流I變大時，相比較ab向上和向下平移的位置，導線在ab處向兩邊延伸然后在遠處形成閉合回路時產生的感應電流I最大。以上現象可以用“變化電流產生感生電場”的理論解釋。用鐵芯比不用鐵芯產生的感生電場大，纏繞導線時可以纏繞多層，纏繞多層產生的感生電場更大。

通過以上方法制造直線帶電粒子感應加速器，如果是使用多個對稱電磁鐵繞成一個圈，則比使用兩個電磁鐵效果好。從電磁鐵繞成一圈的形式思考下去，我們便能想到下面的管狀鐵芯形式及其使用方法。

如圖2之上圖所示，帶絕緣層的導線在直的管狀鐵芯內外沿著管壁方向在管上連續纏繞，管內的導線和管平行。

實際應用和做實驗時，圖2的導線纏繞應對稱，利用中間的位置可以給電子或者其它帶電粒子加速從而制造直線帶電粒子感應加速器。實驗證明，用纏繞導線的管狀鐵芯優于用電磁鐵圍成一個圈。圖2的管狀鐵芯也可以是圓的直管或者其它形狀的直管。如圖2之下圖所示，管中間的直線導線向兩邊延伸然后在遠處形成閉合回路，纏繞鐵芯的導線中電流I變大時，因受感生電場的作用回路中產生感應電流I。

由圖2又可以想到下面的管狀鐵芯使用方法。

如圖3所示，給對稱且平行的多組變化電流套上管狀鐵芯，這樣也可以利用中間的位置給電子或者其它帶電粒子加速從而制造直線帶電粒子感應加速器。圖3的管狀鐵芯也可以是圓的直管或者其它形狀的直管。圖3管和變化電流中間帶絕緣層的直線導線向兩邊延伸然后在遠處形成閉合回路，如果套在管中的變化電流I變大，因受感生電場的作用回路中則產生感應電流I。圖3創新了鐵芯的使用方法，而且會增進我們對鐵芯的認識。

從變化電流和感應電流的角度看，目前所用的電子感應加速器和我發明的直線帶電粒子感應加速器本質上是一樣的，都是感應電流順著變化電流反方向或者同方向，只是前者是曲線，后者是直線。

圖3鐵芯的使用方法也適合“直接利用交流電產生感應電流”。如圖4所示，管狀鐵芯套在鄰近的交流電和被感應導線上，被感應導線中產生的感應交流電比不套鐵芯時大很多。

作者簡介：趙繼廣，男，漢族，河北獻縣祝莊人，中國郵政集團公司保定市分公司（寄遞事業部）職工。