第三百三十五章 再见了，1850！（二）（还是万字！！！）

    “.......”

    看着寂静的如同墓地一般的现场。

    看着面前包括小麦、老汤在内，众人脸上一道道错愕的表情。

    徐云的心中顿时浮现出了一股酣畅淋漓的痛快感。

    终于揭秘了，过去这些日子可憋死他了......

    在过去这段时间里，他对这套设备进行了最高最高规格的保密。

    除了艾维琳之外。

    没有任何人见过这套设备的完全体。

    例如厂房方面进行的是分散加工，每个小组单独完成各自的生产内容，并不知道组合后的成品模样。

    这个模式和徐云嘱托艾维琳生产的两件小东西有些类似，只是那两个小东西的分散度要更高一些罢了。

    而在组装方面。

    徐云同样安排的是分段组装：

    连夜安排人手分开组装，完毕后立刻覆盖上遮挡布，即便是老汤这个格物社社长也没见过它的原貌。

    而现如今这些‘观众’们惊愕的表情，则说明了一件事：

    徐云事先所做的这些保密安排，全都是值得的！

    当然了。

    现场这些人的惊讶，其实也在徐云的预料之中。

    毕竟纵观过去所有副本。

    无论是小牛的1665，还是老苏的1100。

    甚至算上小麦这个1850副本的前半部分，他都没有拿出过如此惊世骇俗的东西。

    甚至他敢拍着胸脯打包票：

    在所有已知的穿越者中。

    除了那种可以直接通过XX系统具现的挂壁，否则能在1850年自制出粒子加速器的决然不超过五指之数。

    没错。

    徐云此番拿出的压轴设备，正是一台——

    粒子加速器！

    括弧，究极究极乞丐版。

    此前曾经介绍过，徐云今天准备做的第三个实验就是电子的双缝干涉实验。

    其中由于当初电磁波校验时他埋下的伏笔——也就是误导性的提出了电磁波是一种光，因此光子也被徐云顺利的替代成了电子。

    毕竟单个光子太难搞出来了。

    像后世大部分实验室使用的‘单光子’，实际上都只是能量光子，一般通过HBT实验或者g2检测。

    因为能量是一份一份的，能制造出最小能量的频率倍数，理论上生产出的就是单光子。

    比如说你有一袋子相同的第三套一元硬币，每枚硬币重6.1g。

    那么分拣的时候只要看电子秤的示数，出现了6.1就代表分拣出了一元硬币，整个过程不会靠手去“摸”硬币。

    也就是靠着数值而非现象来生产光子。

    真正的单光子生产起来非常非常复杂，比如衰减激光脉冲啊、自发四波混频啊、或者人造原子辐射单光子等等。

    这些技术即便是徐云他也搞不出来——或者说很难在几个月内搞出来。

    而能量光子呢？

    这个概念在1850年显然没法服众。

    因此徐云最终思索再三，还是决定用电子替代光子。

    可电子也有个问题啊：

    电子虽然容易产生，但发射起来却并不容易。

    目前徐云能做到的电子发射手段只有一个，那就是发射阴极射线。

    可阴极射线在发射的时候有个致命缺陷——它产生的束团都很长。

    有点能散后，纵向发射度就很拉跨了。

    因此摆在徐云面前的改良方法只有三种。

    一是场致发射。

    二是搞个半导体光阴极，里面加上碲化物，锑化物和III-V化合物几种东西。

    然后再弄出个超时代的精细光栅差不多才能搞定。

    三就是自己搞个多重组合环节，筛选出平流电子。

    这也是为啥在后世，你很难看到电子双缝干涉实验视频的原因——不信你上网搜一搜，几乎看到的都是演示动画或者一两张图片。

    演示动画和教科书里一般只会截取成像屏的部分，发射源看起来就是个电子枪在biubiubiu，实验面积可能还没个公共厕所大。

    但实际上这个实验要做起来，必须要用到加速器、甚至其他一些需要高度保密的仪器。

    当然了。

    这倒不能说是疏忽或者类似百度百科那样的错漏bug。

    主要是对于高中学生而言，生成平流电子的环节深奥而又没必要，属于进阶的专业知识。

    所以自然就被化简了。

    而在1850年这个时代。

    第二种可能性直接排除，第一种难度略微低一些，但作为压轴戏码未免有些降档。

    所以‘无奈’之下......

    徐云只能选择第三种方案。

    也就是手搓一台加速器。

    上辈子的徐云没有考上科大的少年班，只是以一个正常分数成为了一名普通的科大学生。

    所读专业则是近代物理系的粒子物理与原子核物理。

    从这个专业不难看出，这是一个和微观世界经常打交道的学科。

    像欧洲核子中心大型强子对撞机上的ATLAS与ALICE实验、海对面布鲁克海汶国家实验室相对论重离子对撞机上的STAR实验、暗物质粒子探测卫星DAMPE...也就是悟空号的实验这些——

    徐云通通都没参加过。

    咳咳.......

    不过徐云倒是参与过Belle实验、大亚湾中微子实验室的取数，燕京正负电子对撞机BEPCII的实验等等.....

    现在霓虹那台叫做SuperKEKB的非对称正负电子对撞机前身KEKB，徐云还曾经亲自上手过。

    普普通通吧.jpg。

    可惜那时候超级陶粲装置和CEPC的概念都没提出来，不然他估摸着还能混点儿buff。

    上辈子徐云和大大小小的加速器或者类加速器打了七八年的交道，自然也了解怎么样可以组装出一台究极廉价乞丐版的粒子加速器。

    不过考虑到咱们这是一本逻辑流小说，这里先补充几个信息：

    人类历史上历史上第一台回旋加速器出现于1930年，能量为1MeV。

    并且制造它的工艺实际上大约是1900年的水准。

    而早先提及过。

    眼下这个副本的由于小牛的缘故，工业...尤其是在光学仪器上的制造水准，同样接近了1900年。

    比如汇率换算就是按1900年来计算的。

    也就是说在仪器方面两个时代相差其实不算很远，关键还是在于知识理论体系的差异。

    而这恰恰是徐云这个穿越者的优势项。

    其次。

    与徐云当初在1100副本中搞出来的发动机一样。

    这台乞丐版加速器的核心逻辑原理依旧是只要应付少数次实验，也就是今晚鼓捣完差不多就能报废的意思。

    不需要考虑长期稳定性。

    很多环节就松了不知道多少倍了。

    后世甚至有人专门卖自制加速器的毕业设计，大概五千块钱左右吧。

    自制过加速器、或者上辈子是加速器的同学应该都知道。

    加速器这玩意儿设计起来主要有几个难点要考虑：

    1.要做哪种加速器？直线or回旋？

    2.想用哪种带电粒子？

    3.如何聚拢粒子束？

    4.能用多大的电压加速？

    5.如何探测加速后的粒子？

    6.如何降低粒子在空气中的能损？

    这六个问题中，第一环节显然是最简单的。

    因为徐云只需要生产平流电子，这是最简单的微粒之一，量级低的可怕。

    所以直线或者回旋甚至复合在一起都无所谓。

    例如徐云设计出的这台乞丐版加速器外观就是个复合型，其中一侧是一个直径一米五左右、高度约半潘多拉的圆形铁盒。

    铁盒的外侧则连接着一条一百米长的通道，末端放着干涉成像板。

    大概就是这样：

    O→I，那个I就是成像板。

    这款加速器的原理非常简单：

    利用电磁感应产生的涡旋电场进行磁通量加速，大致有些类似奥运会里的铅球，转着到合适的位置就把球丢出去。

    转的圈数越多。

    ‘铅球’被赋予的动能就越大。

    接着最容易的则是2、4、5、6这四个问题。

    后世的DIY流程一般是这样的：

    自己氪金上网去买个电离传感烟雾报警器——里头有镅-241，这是一种非常安全的粒子源。

    再加上数码相机中的CMOS图像传感器作为探测器，以及一口高压锅和真空泵，就能把这些环节给搞定。

    全套成本大概8000左右吧。

    而徐云这次嘛.......

    那就要更简单许多了。

    他需要加速的是电子，探测器自然是感应屏——如今真空管已经被徐云搞了出来，感应屏便也不再是个问题了。

    电压则由剑桥大学负责，反正鲁姆科夫线圈的电压肯定是足够的。

    至于降低能损......

    “如各位所见，这台加速器的内壁结构，我将其称为束流管内壁。”

    乞丐版加速器边上。

    徐云先是敲了敲它银色的铝质外壳，发出了咚咚咚的声音。

    又从侧面打开了一个小口，露出了内部的情景：

    “束管主要是用来保证内部的高真空，所以束管材料的选择上需要低出气率，并且相对磁导率接近于1。”

    “这个概念类似于真空管，法拉第教授您应该对此并不陌生。”

    从座位上赶到加速器边上的法拉第凑上前看了几眼，轻轻点了点头。

    原本时间线中的磁导率要在1885年才会被提出，但如今这个副本在小牛的影响下，磁导率也提前诞生了出来。（见295章）

    因此如今徐云这么一解释，法拉第倒也跟上了他的思路。

    接着徐云地面上的一口箱子里取出了几件东西，赫然是当初拜托艾维琳打造的铍管等物：

    “这是铍管，它能起到封真空的作用，同时还能保证玩意电子在撞击到内壁后产生非必要的影响——不过各位小心一点，铍管剧毒又致癌，我们只能把它装在玻璃里观察，不能上手......”

    “这个则是含有掺锌铁氧体的空芯螺线管，可以形成多孔结构，由于构建出一个临时储存环.......”

    “右边这个是纯钼的锥形体，可以在电子数量增加后放缓增速.......”

    解释的同时。

    徐云还取出了一张早就准备好的示意图，通过图示进行更直观的科普。

    法拉第认真听完徐云的介绍，接过示意图看了好一会儿。

    沉默片刻，又看着面前这条百米长龙，对问道：

    “罗峰同学，这台加...加速器一秒钟可以发射多少电子？”

    徐云想了想，说道：

    “大概一千个左右吧。”

    他的设计方案参考的是此前提及过的、内布拉斯加大学林肯分校的物理系研究团队在2011年搞出来的方案。

    也就是doi.org/10.1088/1367-2630/15/3/033018。

    这个方案首先让两把阴极射线枪互相发射，通过一处预先设置的电极后电子会偏转。

    然后经过控制极筛选，其次在预置的锌板上发生——

    光电效应。（憋死我了，光电效应的全部材料就是为这一章准备的）

    在光电效应光中，原子会一个光子并产生一个自由电子，控制好数量就能统计出总数。

    这个能级1850年的科学界不了解，但在后世随便一个大物学生都能算出来。

    假设有一群粒子并且这群粒子之间相互充分交换动能，达到平衡态。

    那么这些粒子的动能就会满足玻尔兹曼分布。

    也就是EK=3/2kT，其中T是温度。

    计算好动能后，一切就很简单了。

    只要再装一个金属环然后加上负电压，由于电子也带负电，所以调节这个电极上的电压就可以让电子减速，筛除一些偏转方向错误的电子。

    有些电子动能不够，干脆就掉头回去了。

    这些电子被存储到含有掺锌铁氧体的空芯螺线管中，经过再次偏转就能再次成为可以发射的电子。

    经过这样一筛选，便可以做到阶段性的多电子射出。

    有手就行.JPG。

    当然了。

    由于精度问题，徐云肯定没法保证每次都只有一个电子被发射出来。

    但平均每毫秒一个电子的速度通过加速器还是不难的，也就是徐云所说的一秒钟有1000个符合要求的电子打在显像板上。

    视线再回归原处。

    法拉第摸着加速器的外壳，手指头有节奏的在上头敲击着。

    不知为何，他对于这种通体银色的光滑铝制外表莫名的有些喜爱。

    过了一会儿，法拉第忽然又想到了什么，手指一停，继续对徐云问道：

    “罗峰同学，你说的原理我差不多搞懂了，不过有一点我还是没想明白.......”

    “你所说的设计似乎只能筛选出方向、速度一样的电子，但你怎么才能把它们聚拢到一起呢？”

    徐云顿时一愣。

    回过神后，心中再次浮现出一丝感叹。

    不愧是专业大佬啊.......

    看到这里头还没晕的同学应该还记得。

    在上面提出的六点中，还有一个环节没有给出答案。

    也就是第三点：

    如何聚拢粒子束。

    毕竟有了粒子源后，还需要考虑到束流聚焦的问题嘛。

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