sincronia in modo π. a. Falso b. Vero Domanda 7 L acceleratore lineare di Alvarez può lavorare in condizione di a. Falso b. Vero

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1 Domanda 1 Qual è il vantaggio degli acceleratori elettrostatici che li rendono adatti alla spettroscopia di massa? a. La bassa energia di accelerazione b. La bassa dispersione nell energia di accelerazione c. Poco ingombranti Domanda 2 Perché gli acceleratori elettrostatici non possono superare i 20 MV di accelerazione? a. I fenomeni di breakdown elettrico dei materiali lo rendono instabile. b. Perché la disposizione a catena non consente di addizionare l energia da uno stadio all altro. c. Troppo ingombranti. Domanda 3 Il campo elettrico è sempre conservativo. Domanda 4 Campo elettrici variabili nel tempo non sono soggetti a breakdown delle strutture. Domanda 5 La condizione di sincronia in modo 2π di una struttura lineare acceleratrice cosa significa? a. Le cavità acceleranti sono disposte lungo un cerchio. b. Gli spazi vuoti di accelerazione sono in fase tra loro. c. Gli spazi vuoti di accelerazione sono in opposizione di fase tra loro. Domanda 6 L acceleratore lineare di Wideroe può lavorare in condizione di sincronia in modo 2π. Domanda 7 L acceleratore lineare di Alvarez può lavorare in condizione di sincronia in modo π. 1

2 Domanda 8 Il ciclotrone di Lawrence può lavorare in condizione di sincronia in modo 2π. Domanda 9 Perché un onda elettromagnetica libera di propagare nel vuoto non può aumentare l energia di una particella carica? a. Perché il campo magnetico è sempre ortogonale alla direzione di propagazione dell onda. b. Perché il campo elettrico è sempre ortogonale alla direzione di propagazione dell onda. c. L affermazione è falsa. Domanda 10 Un onda elettromagnetica confinata in una guida d onda infinita ha una componente del campo elettrico lungo la direzione di propagazione ma non è adatta ad accelerare una particella carica. Perché? a. Perché il campo magnetico non ha una componente parallela alla direzione di propagazione dell onda. b. La velocità di fase dell onda è superiore alla velocità della luce c ed il valore medio del campo elettrico sperimentato dalla particella è nullo. c. L affermazione è falsa. Domanda 11 I Linac sono stati superati dagli acceleratori circolari nella corsa per produrre fasci ad energia sempre maggiore. Perché? a. Ad altissime energie la velocità delle particelle diventa così grande da richiedere strutture acceleranti a frequenze altissime. b. Ad altissime energie la velocità delle particelle diventa così grande da richiedere strutture acceleranti di ridotte dimensioni e diventano soggette a fenomeni di breakdown. c. Ad altissime energie sono richieste una catena di moltissime strutture acceleranti e le dimensioni e i costi diventano proibitivi. Domanda 12 Il betatrone non è usato per accelerare protoni. Perché? a. La regola 2:1 vale solo per particelle cariche relativistiche. b. Il protone non è relativistico e durante la fase di accelerazione compie pochi giri e quindi soggetto a poca accelerazione. 2

3 Domanda 13 Che cosa succede ad un insieme di particelle relativistiche iniettate in un ciclotrone? a. Le particelle relativistiche spiraleggiano nelle due Dee più rapidamente e con raggi più ampi, quindi, attraversando meno spazi vuoti subiranno meno accelerazioni e l energia di estrazione sarà modesta. b. Le particelle relativistiche spiraleggiano nelle due Dee più rapidamente e con raggi più stretti, quindi, attraversando più spazi vuoti e subiranno più accelerazioni e l energia di estrazione sarà alta. c. Le particelle relativistiche spiraleggiando nelle due Dee attraversano gli spazi vuoti con una frequenza variabile e quindi fuori fase rispetto alla radiofrequenza subendo una continua decelerazione fino a fermarsi. Domanda 14 Un sincrotrone si basa su idee mutuate sia dal betatrone, sia dal ciclotrone sia dal linac. Quali di queste affermazioni è corretta? a. Sincrotrone e ciclotrone durante l accelerazione devono soddisfare la condizione di sincronia. b. Sincrotrone e linac durante il ciclo di accelerazione incrementano il loro campo magnetico. c. Sincrotrone e betatrone durante il ciclo di accelerazione incrementano la frequenza delle cavità risonanti. Domanda 15 Il sincrotrone è classificato nel gruppo dei ciclotroni. Perché? a. E una macchina circolare. b. Fa uso di campi elettrici a radiofrequenza per accelerare le particelle cariche. c. Soddisfa alla condizione di sincronia durante l accelerazione. Domanda 16 In una sezione diritta di un sincrotrone la dimensione verticale del fascio si allarga lungo l orbita. Perche? a. L affermazione e falsa perche in una una sezione diritta non ci sono magneti e le particelle vanno dritte e quindi il fascio puo solo crescere linearmente lungo l orbita. b. La funzione beta cresce lungo l orbita e quindi anche la dimensione del fascio. c. Le particelle si allontanano parabolicamente dall orbita perche soggetti alla gravita terrestre. 3

4 Domanda 17 Un sincrotrone e costituito solo da archi con dipoli per meta della lunghezza e sezioni dritte senza magneti nella parte restante. Quali delle seguenti affermazioni e vera. a. Non puo funzionare perche lungo le sezioni dritte le particelle non sono focalizzate. b. Non puo funzionare perché la dispersione lungo gli archi non e compensata da nessun quadrupolo. c. Puo funzionare ma con una intensita dei fasci molto debole. Domanda 18 Un fascio di grande sezione necessita magneti con grande apertura. Questo comporta: a. Bassi campi magnetici b. Maggiore dispersione c. Instabilita del fascio Domanda 19 L orbita ideale cosa rappresenta? a. E l orbita della particella senza oscillazioni di betatrone. b. E l orbita della particella che non tocca le pareti del tubo a vuoto. c. E l orbita della particella piu lontana dalle pareti del tubo a vuoto. Domanda 20 In un piccolo acceleratore la focalizzazione dei dipoli e forte a. Si, ma solo nella direzione orizzontale. b. No, defocalizzano nella direzione verticale. c. No, la focalizzazione e debole. Domanda 21 Un solo quadrupolo e in grado di focalizzare? a. Si, focalizza forte in una direzione e debolmente nell altra. b. No, e necessario usare un secondo quadrupolo ruotato di 90 gradi. c. Si, e focalizza forte. Domanda 22 Un sincrotrone e costituito da 8 archi e 8 sezioni diritte. Gli 8 archi sono composti da 3 celle costituite ognuna da un quadrupolo+dipolo +quadrupolo e le 8 sezioni dritte da 3 celle costituite ognuna da 2 quadrupoli. Quali delle seguenti affermazioni e esatta? a. La funzione beta lungo l anello ha periodicita 8. b. La funzione beta lungo l anello ha periodicita 3. c. La funzione beta lungo l anello 8/3. 4

5 Domanda 23 Un fascio e generato da una sorgente con grande dispersione angolare ma con piccolissima sezione. Cosa conviene fare in questo caso se si vuole ottenere elevate intensita? a. All uscita della sorgente disporre di un doppietto di quadrupoli focalizzanti in direzioni ortogonali (cella FODO). b. All uscita della sorgente disporre una sezione diritta di collimazione molto stretta e lunga al fine di ridurre la divergenza del fascio. c. All uscita della sorgente disporre un dipolo per curvare il fascio nell accettanza del tubo a vuoto dell acceleratore. Domanda 24 La funzione beta dove e elevata? a. Nei dipoli. b. Nei quadrupoli focalizzanti. c. Nei quadrupoli defocalizzanti. Domanda 25 Una elevata funzione beta cosa comporta? a. Sezione del fascio grande. b. Passaggio della singola particella lontana dall orbita ideale. c. Una emittanza ridotta. Domanda 26 Una buona sorgente deve avere a. Piccola emittanza. b. Ridotta sezione del fascio. c. Ridotta divergenza del fascio. Domanda 27 I TUNE orizzontali e verticali che rendono la macchina piu stabile: a. Qx=1,Qy=2 b. Qx=1/10,Qy=3/2 c. Qx=15/10,Qy=20/15 Domanda 28 I TUNE orizzontali e verticali di un ciclotrone a campo uniforme e orizzontale. a. Qx=1,Qy=0 b. Qx=1,Qy=1 c. Qx=0,Qy=1 Domanda 29 La dinamica trasversa cosa studia? a. il moto nella direzione di curvatura e verticale delle particelle b. la dispersione della velocita delle particelle c. le condizioni di stabilita di fase 5

6 Domanda 30 La dinamica longitudinale su quale principio si basa? a. Conservazione dello spazio fasi di un moto conservativo. b. Orbite chiuse lungo l anello. c. Principio della stabilita di fase Domanda 31 L orbita ideale cosa rappresenta? a. E l orbita della particella senza oscillazioni di betatrone e di sincrotrone. b. E l orbita della particella che non tocca le pareti del tubo a vuoto. c. E l orbita della particella che soddisfa la condizione di sincronia con la radiofrequenza. Domanda 32 La condizione di sincronia con la radiofrequenza perche non comporta perdita del fascio? a. La condizione di sincronia e soddisfata per numeri armonici h diversi da q/p, dove q e p sono numeri interi, quindi non si verifica la risonanza tra radiofrequenza e moto longitudinale. b. La condizione di sincronia determina un accelerazione del fascio lungo il tubo a vuoto e quindi un aumento di velocita longitudinale e la particella rimane lontana dalle pareti del tubo a vuoto perche non subisce nessuna sollecitazione trasversa. c. La condizione di sincronia determina un accelerazione del fascio lungo il tubo a vuoto e quindi un aumento di velocita. La particella rimane lontana dalle pareti del tubo a vuoto se la corrente dei dipoli viene aumentata proporzionalmente all incremento del momento. Domanda 33 Quando un fascio di protoni e accelerato al massimo della energia cosa conviene fare con le cavita a radiofrequenza? a. Spegnere le cavita a radiofrequenza b. Mantenere accese le cavita a radiofrequenza come durante la fase di accelerazione. c. Mantenere accese le cavita a radiofrequenza ma ridurre l ampiezza rispetto la fase di accelerazione e mettere la fase a zero per mantenere i pacchetti di protoni stretti. 6

7 Domanda 34 Quando un fascio di elettroni e accelerato al massimo della energia cosa conviene fare con le cavita a radiofrequenza? a. Spegnere le cavita a radiofrequenza b. Mantenere accese le cavita a radiofrequenza come durance la fase di accelerazione. c. Mantenere accese le cavita a radiofrequenza e settare ampiezza e fase rispetto la fase di accelerazione per compensare la perdita di energia per emissione di luce di sincrotrone. Domanda 35 L emittanza longitudinale comporta una dispersione del momento e puo portare ad instabilita del fascio a meno che: a. i dipoli abbiano una piccola funzione di dispersione, b. i quadrupoli abbiano una forte gradiente normalizzato k, c. Magneti sestupoli riducano fortemente la cromacita dei quadrupoli. Domanda 36 L emittanza longitudinale comporta una dispersione del momento e puo portare ad un allargamento effettivo del fascio: a. Solo lungo la direzione orizzontale dove le particelle sono curvate dai dipoli. b. In entrambe le direzioni trasverse ma in corrispondenza dei quadrupoli, c. In entrambi le direzioni trasverse in corrispondenza dei sestupoli. Domanda 37 Cosa e la funzione di dispersione? a. e una soluzione della equazione del moto trasverso b. e una soluzione dell equazione del moto trasverso per una particella di momento p+δp=2p c. e la variazione percentuale della dimensione del fascio rispetto alla orbita ideale Domanda 38 In pratica il principio della stabilità di fase comporta che a. particelle con energia maggiore sono in anticipo di fase rispetto alle particelle ad energia minore b. particelle con energia maggiore sono in ritardo di fase rispetto alle particelle ad energia minore c. particelle con energia diversa dalla particella ideale sono soggette ad una oscillazione di sincrotrone 7

8 Domanda 39 Cosa e la accettanza di una cavità accelerante? a. E l energia minima delle particelle all iniezione affinche rimangano in fase con l onda accelerante b. E la emittanza longitudinale del fascio all iniezione c. E la dispersione orizzontale del fascio all iniezione Domanda 40 Tutte le macchine circolari hanno una energia di transizione? a. Si se accelerano particelle fino al limite relativistico b. Si se l energia all iniezione e inferiore a quella di transizione c. No, dipende da molti fattori, tra cui il raggio di curvatura R. 8