第三百三十五章 再见了，1850！（二）（还是万字！！！） (第1/2页)

“.......”
　　
　　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，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，发出了冬冬冬的声音。
　　
　　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d/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。
　　
　　

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