Urýchľovač - Lexikón fyziky
Fyzikálny lexikón: Akcelerátor
akcelerátor, Systém na urýchlenie elektricky nabitých častíc (väčšinou elektrónov, protónov alebo iónov) na veľmi vysoké rýchlosti, často v ultra relativistickom rozsahu (energie až do rozsahu TeV); v širšom zmysle akékoľvek zariadenie používané na zvýšenie kinetickej energie nabitých častíc.
Hlavným účelom urýchľovača elementárnych častíc je vyrobiť lúč častíc s nasledujúcimi vlastnosťami:
1) Kinetické energie urýchlených častíc by mali byť veľké v porovnaní s tepelnými energiami.
2) Distribúcia týchto energií by mala byť čo najužšia.
3) Častice lúča by sa mali pohybovať, pokiaľ je to možné, jedným smerom.
4) Hustota lúča by mala byť čo najväčšia.
Podľa ich princípu zrýchlenia je možné urýchľovače premeniť na lineárne urýchľovače (Rovný akcelerátor, Linacs) a kruhové urýchľovače. Lineárne urýchľovače sa ďalej delia na potenciálne urýchľovače, pri ktorých sa zrýchlenie uskutočňuje elektrostatickým potenciálom (napr. V urýchľovačoch Cockcroft-Walton alebo vo Van de Graaffových urýchľovačoch) a na lineárne urýchľovače, v ktorých sa zrýchlenie dosahuje pomocou vysokofrekvenčných polí (napr. V Driftové trubice alebo urýchľovače Wideroe-Alvarez). Niekedy sú lineárne urýchľovače navzájom spojené oblúkovými sekciami a vychyľovacími magnetmi, takže častice, podobne ako akumulačný krúžok, prechádzajú stále rovnakými sekciami akcelerácie.
V kruhových urýchľovačoch sú častice urýchľované na kruhových dráhach magnetickým a elektrickým poľom. Príklady sú cyklotron, synchrotron, betatron a mikrotron. Aby sa zabránilo stratám častíc, ktoré nežiaducim spôsobom znižujú intenzitu prúdu, častice, ktoré prechádzajú magnetmi alebo vysokofrekvenčnými poľami v nesprávnej fáze akcelerácie, väčšinou využívajú princíp silné zameranie vrátený do správnej polohy fázy. V akumulačných prstencoch častice prebiehajú po uzavretých kruhových dráhach v urýchľovači, čo znamená, že je možné dosiahnuť vysoké energie a hustotu častíc. U urýchľovačov sa balíčky častíc s opačnými nábojmi urýchľujú a dostávajú do kolízie v bodoch interakcie. Väčšina moderných urýchľovačov častíc sú akumulačné prstence alebo urýchľovače. Tabuľky 1 a 2 poskytujú prehľad dôležitých zariadení akcelerátora na svete.
Urýchľovač 1: Prehľad dôležitých vysokoenergetických urýchľovačov.
Akcelerátor 2: Dôležité urýchľovače iónov a ťažkých iónov.
Mohlo by vás zaujímať: Spektrum - Die Woche: 48/2020
Názor čitateľa
Ak máte akékoľvek pripomienky k obsahu tohto článku, môžete o tom informovať redakciu e-mailom. Čítali sme váš list, ale prosíme vás o pochopenie, že nemôžeme odpovedať na všetky otázky.
Objem zamestnancov I a II
Silvia Barnert
DR. Matthias Delbrück
DR. Zmrzlina Reinald
Natalie Fischer
Walter Greulich (redaktor)
Carsten Heinisch
Sonja Nagel
DR. Gunnar Radons
MS (optika) Lynn Schilling-Benz
DR. Joachim Schüller
Christine Weber
Ulrich Kilián
Autorova skratka je uvedená v hranatých zátvorkách, počet v okrúhlych zátvorkách je číslo oblasti predmetu; zoznam tematických oblastí nájdete v predslove.
DR. Ulrich Kilian (zodpovedný)
Christine Weber
Priv.-Doz. DR. Dieter Hoffmann, Berlín
Autorova skratka je uvedená v hranatých zátvorkách, počet v okrúhlych zátvorkách je číslo oblasti predmetu; zoznam tematických oblastí nájdete v predslove.
DR. Ulrich Kilian (zodpovedný)
Christine Weber
Priv.-Doz. DR. Dieter Hoffmann, Berlín
Autorova skratka je uvedená v hranatých zátvorkách, počet v okrúhlych zátvorkách je číslo oblasti predmetu; zoznam tematických oblastí nájdete v predslove.