电子感应加速器
电子感应加速器是利用感生电场来加速电子的一种装置。在电磁铁的两极间有一环形真空室，电磁铁受交变电流激发，在两极间产生一个由中心向外逐渐减弱、并具有对称分布的交变磁场，这个交变磁场又在真空室内激发感生电场，其电场线是一系列绕磁感应线的同心圆，这时，若用电子枪把电子沿切线方向射入环形真空室，电子将受到环形真空室中的感生电场E的作用而被加速，同时，电子还受到真空室所在处磁场的洛伦兹力的作用，使电子在半径为R的圆形轨道上运动。
1.什么是电子感应加速器
电子感应加速器是利用感生电场来加速电子的一种装置。在电磁铁的两极间有一环形真空室，电磁铁受交变电流激发，在两极间产生一个由中心向外逐渐减弱、并具有对称分布的交变磁场，这个交变磁场又在真空室内激发感生电场，其电场线是一系列绕磁感应线的同心圆，这时，若用电子枪把电子沿切线方向射入环形真空室，电子将受到环形真空室中的感生电场E的作用而被加速，同时，电子还受到真空室所在处磁场的洛伦兹力的作用，使电子在半径为R的圆形轨道上运动。
2.电子感应加速器工作原理
电子感应加速器的基本原理是利用变化的磁场所激发的涡旋电场来加速电子
在电磁铁的两极间有一环形真空室，电磁铁上绕有通电线圈，通过控制线圈上的交变电流，就可以在两极间产生一个由中心向外逐渐减弱的交变磁场，这个交变磁场就会在真空环形室中产生涡旋电场，如图中虚线所示。如果此时向真空室中沿涡旋电场线切线方向注入电子，电子将受到涡旋电场的作用而加速，同时受到磁场的洛伦兹力而做圆周运动，圆周运动的半径
R=mv/Be
为了使电子的运动轨迹在固定轨道上，即半径R不变，就必须使磁场的磁感应强度B与电子速度v的变化保持同步
3.电子感应加速器的应用
当能量在数十兆电子伏以下时，电子感应加速器具有容易制造、便于调整使用，价格较便宜等优点。所以在国民经济的各方面被广泛采用。主要用于工业γ射线探伤和射线治疗癌症（利用电子或γ射线）等方面。世界上已有一百多台这种加速器在工作着，其中大多数的能量都在 20～30MeV以下。中国生产的工业探伤和医用电子感应加速器的能量为25MeV。
电子感应加速器也可以用来进行低能光核反应的研究，并可作活化分析及其他方面的辐射源。
电子感应加速器的电子流强度比较小，平均电子流一般不超过微安数量级；γ射线强度也比较弱，一般离靶1m处约50～100R/min。
近年来发展的轻便的电子直线加速器的射线强度比较大，有后来居上的趋势。
“一定要给中国人争气！”
怀着他破解等时性回旋加速器的发展难点
被西方科学家誉为“谐波加速之王”
他就是著名物理学家、北大老校长陈佳洱
面临学成回国和留任海外的选择时
他毅然决定回国
“做劳动人民的知识分子”
作为领军人
他在北大成立重离子物理研究所
“第一台”“第一个”“国际水准”……
带领北大核学科不断向前
作为奠基人
他推动世界一流大学建设
推进科学基金管理和体制的创新
为优秀青年人才开辟广阔天地
“人的价值就是要因自己的存在
使人们的生活更加美好”
△陈佳洱
0 1
理解学生，支持学生
1996年起，陈佳洱担任北大校长却“从没把自己当校长”
他坚持承担教学任务
还会给本科生们上基础课
因为“我自己上课，才知道教师想什么，
学生想什么，我理解他们，支持他们。”
△1998年，时任北京大学校长的陈佳洱给学生们上基础课
即使是为百周年校庆各处奔忙期间
他也从不吝惜指导学生的时间
一次，一位同学遇到一些难题
便给包括陈佳洱在内的教授们
发了几封探讨问题的邮件
第二天就收到了陈佳洱认真亲切的回信
△1998年，北大百年校庆前夕，在燕园骑自行车（图片取自《中国画报》）
新世纪，欧美科学家提出
用强激光进行离子加速
陈佳洱的学生、刚工作不久的颜学庆
现北京大学物理学院教授在当时提出
借鉴“风帆原理”的稳相光压加速新方法
尽管受到了一些质疑
陈佳洱却一如既往地鼓励着学庆
2008年他们探索出了可行的加速方法
2011年激光加速器实验室在北大开始“动工”
六年后，陈佳洱、颜学庆团队制造出
世界上第一台能量3-15MeV、能散小于1%的
激光质子加速器与辐照装置
为高能加速器和医用加速器的小型化开辟了道路
“因为科学理论没有任何问题，技术始终能赶上，我们都相信肯定会有方法把它造出来。
△2009年，陈佳洱与颜学庆在慕尼黑转机期间见面，讨论未来北大激光加速器方向的发展计划和未来布局
陈佳洱常常勉励新一代科研者
在他的言传身教下
北大核物理力量汇聚成山
几十年来走出了近万名高级专业人才
包括陆埮、王世绩、张焕乔、钱绍钧、
冼鼎昌、王乃彦、魏宝文、黎乐民、潘自强、
刘韵洁、陈和生、张远航、朱彤、邹冰松、
俞飚、徐红星、邵峰 等十七位院士
“要沉得住气，踏踏实实做好科研。一步一个脚印，国家一定能实现科技强国。
△陈佳洱为“陈佳洱加速器科学奖”获得者颁奖
02
“北大无小事”
陈佳洱1996年接任北大校长三年半的任期里
他着力推动学科建设、引进学术人才
每次出国参加学术研讨
他都会准备一摞当地顶尖人才的资料
以花甲之躯一一亲自拜访
与众多著名学者建立起不同形式的合作关系
希望他们能够到中国来，到北大来
为北大凝聚了一批高水平的学术带头人
△1983年，在劳伦斯发明的第一台回旋加速器实物前留影
筹划1998年的北大百周年校庆
也是陈佳洱任校长期间的重要事项之一
5月4日，北大在人民大会堂庆祝百年校庆
为了这天，陈佳洱忙了一年
写了长长的报告，还有一份改了又改的致辞
在北大的百年校庆上，中央正式提出：
我国要建若干所
具有世界先进水平的一流大学
推动了985工程的建立
让更多的国内大学可以
逐步进入世界一流大学的行列
在任期间，陈佳洱还大力推动
科学与人文间的交叉融合
做出“理科生上语文课、
文科生上计算机课” 的决定
为了促进学科之间的交融
陈佳洱更是开国内之先河
将很多同类学科划分为学部——
文、史、哲归到人文学部
经济、管理和法律则是社会科学部
数学、物理和化学归为理学部等
让一代代北大人在通识教育中全面成长
△2003年，陈佳洱在北大物理学科90周年庆典签到簿上签名
03
“千万锤成一器”
陈佳洱与北大的缘分始于1955年初夏
21岁的他与来自不同高校的顶尖学者汇聚燕园
为的是筹建我国第一个原子能科技人才培养基地
——北京大学物理研究室
这项任务急重而绝密
对外只能讲“在546信箱工作”
他把床搬进实验室，常常干到凌晨三四点
招生、筹备核物理教学实验室、编写教材……
一项项工作从零开始
陈佳洱和几位年轻师生“埋头捣鼓”了一年
建成了中国第一台30MeV电子感应加速器
1958年，“546”正式“解禁”
被命名为北京大学原子能系
后又改为北京大学技术物理系
△1953年，陈佳洱在吉林大学“原子物理”课程考试上接受朱光亚教授（右）的口试
△1964年，在卢瑟福高能物理研究所从事回旋加速器研究
1978年，全国科学大会在北京召开
邓小平同志强调要“把尽快地培养出
一批具有世界第一流水平的科学技术专家，
作为我们科学、教育战线的重要任务”
那一刻，44岁的陈佳洱
心里满蓄着“要打一场翻身仗”的劲头
1983年，重离子物理研究所 获批成立之后
陈佳洱带领团队攻坚克难
从无到有地研制出了
一项项国际先进水平的超导腔技术与超导加速器
成功应用于国家重大科技基础设施建设项目
△出席全国科学大会的知识分子满怀喜悦地热烈讨论，右一为陈佳洱
△组装4.5 MV静电加速器高压电极内部件，中为陈佳洱
这份“千万锤成一器”的求索远无止境
陈佳洱花心思主编《加速器物理基础》
大力争取学校和国家高技术计划的支持
1996年起，陈佳洱与郭之虞共同主持并完成
国家科委重大项目“夏商周断代工程”的
“加速器质谱法碳14测年技术改造与测试研究”专题
为夏商周年代框架的建立做出了重要贡献
自上世纪80年代末起
陈佳洱率领团队开展加速器前沿研究
从高纯铌材到
国内第一只纯铌超导腔、第一只QWR腔、
第一只9-cell 超导腔…..
进入21世纪
又研制成功国内第一台超导直线加速器
2019年，团队成功打破了
国际上飞秒激光驱动加速碳离子 的能量纪录
2021年，又将短脉冲激光加速金离子的
能量纪录提高5倍
被视为对重离子放疗潜在的革命性的加速方法
2022年，研发近20年的DC-SRF电子枪
成为世界上性能最优的高重频电子枪
04
“一心一意地献身科学”
卸任北大校长后
陈佳洱担任国家自然科学基金委主任
他主张科技和教育相结合
把这看成增强民族自主创新能力的根本
通过不断完善
“科学民主、平等竞争、鼓励创新”的机制
更好地发挥基金公正、透明、科学、民主的特色
营造体现以科学家为本
“尊重科学家独特的敏感和创造精神”
符合基础研究规律的良好环境
△李政道先生与陈佳洱畅谈国家自然科学基金情况
上任伊始，他即多方努力使科学基金的总量实现较大幅度的增加同时，他积极推进管理创新设立重大研究计划促进学科之间的交叉研究 资助创新研究群体，完善和发展人才培养体系 启动项目连续资助机制， 加强科学积累 制定资助高风险非共识重大创新项目的办法…… 得到了广大科技工作者的欢迎和肯定推动改革的同时陈佳洱始终秉持着科学需要爱国奉献精神的传统“要想成为第一流的科学家，应该有这样的自觉：淡泊名利，抵制种种诱惑，一心一意地献身科学，将自己的理想融入到"中国梦"中，在为人民服务、为祖国奉献的中实现人生的价值。
2008年，陈佳洱将自己多次获得的科研奖金共计约150万元人民币全部捐赠用于支持从事粒子加速器相关工作的师生△陈佳洱和父亲陈伯吹捐赠证明
△2002年，陈佳洱先生（右一）在北京教学奖励大会上给获奖者颁奖
2022年，陈佳洱获得
中国物理学会终身贡献奖
2023年，陈佳洱获得
亚太物理学会联合会荣誉会士
只不过，对他来说“研究还没做够”
△2023年，张杰院士为陈佳洱颁发亚太物理学会联合会荣誉会士
在加速器大楼的实验室、
在学术研讨会、在走廊与课堂上
身着白色衬衣、或是灰蓝色中山装
毫无架子地和大家讨论科研进展、人才培养
是众人对他最为深刻的印象
“我最重要的是比较善于向大家学习，有好多新的建议、新的想法、新的思路，我就比较喜欢，也容易采纳。
所谓科学家、高等学府学者
应为国家民族进步担任起的那份责任
陈佳洱原汁原味、踏踏实实地做了一辈子
图片丨 北京大学重离子物理研究所
编辑&排版丨 唐儒雅
责编丨 王嗖嗖
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