回旋加速器英文：Cyclotron 它是利用磁場(chǎng)使帶電粒子作回旋運(yùn)動(dòng)，在運(yùn)動(dòng)中經(jīng)高頻電場(chǎng)反復(fù)加速的裝置，是高能物理中的重要儀器．
1930年Earnest O．Lawrence提出回旋加速器的理論，1932年首次研制成功．它的主要結(jié)構(gòu)是在磁極間的真空室內(nèi)有兩個(gè)半圓形的金屬扁盒（D形盒）隔開相對(duì)放置，D形盒上加交變電壓，其間隙處產(chǎn)生交變電場(chǎng)．在D形盒所在處存在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．置于中心的粒子源產(chǎn)生的帶電粒子，質(zhì)量為m，電荷量為q，在電場(chǎng)中被加速，帶電粒子在D形盒內(nèi)不受電場(chǎng)力，在洛倫茲力作用下，在垂直磁場(chǎng)平面內(nèi)作圓周運(yùn)動(dòng)．如果D形盒上所加的交變電壓的頻率恰好等于粒子在磁場(chǎng)中作圓周運(yùn)動(dòng)的頻率，則粒子繞行半圈后正趕上D形盒上極性變號(hào)，粒子仍處于加速狀態(tài)．由于上述粒子繞行半圈的時(shí)間與粒子的速度無(wú)關(guān)，因此粒子每繞行半圈受到一次加速，繞行半徑增大．經(jīng)過很多次加速，粒子沿如圖2所示的軌跡從D形盒邊緣引出，能量可達(dá)幾十兆電子伏特（MeV ）．回旋加速器的能量受制于隨粒子速度增大的相對(duì)論效應(yīng)，粒子的質(zhì)量增大，粒子繞行周期變長(zhǎng)，從而逐漸偏離了交變電場(chǎng)的加速狀態(tài)．
圖1是回旋加速器的實(shí)物圖，圖2、圖3是回旋加速器的原理圖，一質(zhì)量為m，電荷量為q的帶電粒子自半徑為R的D形盒的中心由靜止開始加速，D形盒上加交變電壓大小恒為U，兩D形盒之間的距離為d，D形盒所在處的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，不考慮相對(duì)論效應(yīng)，求：
（1）帶電粒子被第一次加速后獲得的速度v
1；
（2）帶電粒子加速后獲得的最大速度v
m；
（3）帶電粒子由靜止開始到第n次加速結(jié)束時(shí)在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)所用的總時(shí)間是多少？若要增大帶電粒子加速后獲得的最大速度v
m，你認(rèn)為可以采取哪些方案？
回旋加速器以兩虛線為邊界，中間存在平行紙面且與邊界垂直的水平電場(chǎng)，寬度為d，兩側(cè)為相同勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向垂直紙面向里．一質(zhì)量m電量+q的帶電粒子，以初速度V1垂直邊界射入磁場(chǎng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，再進(jìn)入電場(chǎng)做勻加速運(yùn)動(dòng)，后第二次進(jìn)入磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)…，粒子在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中不斷交替運(yùn)動(dòng)．已知粒子第二次在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)半徑是第一次的二倍，第三次是第一次的三倍，…以此類推．則（ ）
2006年6月23日，中國(guó)首臺(tái)西門子eclipse HP/RD醫(yī)用回旋加速器在位于廣州軍區(qū)總醫(yī)院內(nèi)的正電子藥物研發(fā)中心正式投入臨床運(yùn)營(yíng)．回旋加速器的工作原理如圖所示，置于高真空中的D形金屬盒半徑為R，兩盒間的狹縫很小，帶電粒子穿過的時(shí)間可以忽略不計(jì)．磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)與盒面垂直．A處粒子源產(chǎn)生的粒子，質(zhì)量為m、電荷量為+q，在加速器中被加速，加速電壓為U．加速過程中不考慮重力作用．（ �。�