劳伦斯_物理学家-查字典物理网

劳伦斯

查字典物理网 2012-12-29

劳伦斯（Ernest Orlando Lawrence，1901～1958）美国物理学家。1901年8月8日出生于美国北达科他州南部的坎顿。1922年毕业于南达科他大学，后来继续在明尼苏达大学、芝加哥大学和耶鲁大学深造。1925年在耶鲁大学获哲学博士学位，次年又获南达科他大学科学博士学位。1925～1927年在耶鲁大学工作。1928年起在伯克利加利福尼亚大学工作，1930年起任教授。1936年起任辐射实验室（现名劳伦斯辐射实验室）主任。

劳伦斯一生从事加速器技术、核物理及其在生物学和医学上应用方面的研究。1928年美国物理学家伽莫夫（G.Gamow）提出，可以用质子代替α粒子作为轰击物来实现人工核反应。由氢原子电离而得到的质子能量很小，需要通过电场或磁场进行加速，以保证作为“炮弹”的质子获得足够高的能量。于是，各种类型的粒子加速器逐步发展起来。1929年劳伦斯提出磁共振加速器（即回旋加速器）的构造原理，即利用一个均匀磁场，使加速粒子沿螺旋形路径运动。在运动平面内，粒子将越过一个加速间隙，间隙里有一外加射频电场，其变化频率与离子旋转频率同相，以保证粒子每一次通过加速区时都能得到加速。1932年，劳伦斯和他的学生埃德尔森（N.E.Edlefson）和利文斯顿（M.S.Livingston）建成了第一台回旋加速器（直径只有27厘米，可以拿在手中，能量可达1MeV）并开始运行。后来，在劳伦斯的领导下，在美国建成了一系列不同的回旋加速器。40年代初，这类加速器的能量达到40MeV，远远超过了天然放射源的能量。可以用于加速质子、α粒子和氖核，由此发现了许多新的核反应，产生了几百种稳定的和放射性的同位素。回旋加速器对核裂变及核力的研究起着特别重要的作用。劳伦斯由于发明了回旋加速器以及借此取得的成果而于1939年获得诺贝尔物理学奖。

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