Lineáris gyorsító
A lineáris gyorsító (angolul: Linear Accelerator, vagy röviden linac [ejtsd: linak]) a részecskegyorsítók egy változata, mellyel elektromosan töltött részecskéket (például elektronokat, protonokat, pozitronokat vagy ionokat) lehet egyenesvonalú pályán gyorsítani.
Lineáris gyorsítók fejlődése
szerkesztésA részecskéket korábban egyenáramú gyorsítókkal gyorsították, hamarosan kiderült azonban, hogy így nem lehet tetszőlegesen nagy energiákat elérni. Ha a feszültséget egy bizonyos érték fölé emeljük, akkor koronakisülés jön létre, és az így elveszett töltést folyamatosan pótolni kell.
Ezért terelődött a figyelem a váltakozó feszültséget használó rezonanciagyorsítókra. A váltakozó áramú lineáris gyorsítót Gustav Ising javasolta és először Rolf Wideröe építette meg, 1928-ban. Ez a gyorsító több gyorsítóelemből, úgynevezett driftcsőből áll. A driftcsövek között hézagok vannak, amelyben ez elektromos mező iránya rendszeresen változik olyan ütemben, hogy az odaérkező részecskét mindig gyorsítsa, ezáltal a mozgási energiáját viszonylag kis lépésekben növelni tudja. Amíg a részecske a driftcsövekben tartózkodik, addig nem hat rá erő, mivel az Faraday-kalitkaként viselkedik. Ilymódon olyan energiára lehet gyorsítani a részecskét, amely egyetlen gyorsítóelemmel nem érhető el.
A lineáris gyorsítók egészen addig nem voltak túlzottan sikeresek, míg 1945-ben egymástól függetlenül McMillan és Vekszler fel nem fedezték a fázisstabilitás elvét. Az első komolyabb lineáris gyorsítót 1948-ban építették az Egyesült Államokban, mely 68 MeV-es protonenergia elérésére volt képes. [Angeli, 37. old]
Lineáris gyorsítók felhasználása
szerkesztés- Részecskék kutatásánál a közel fénysebességre gyorsított részecskéket a gyorsítóból egy célra (target) irányítják, és az ütközéskor keletkező részecskéket vizsgálják
- Más esetekben két részecskenyalábot egymással szemben gyorsítanak fel, és egymással ütköztetnek, és a kölcsönhatásukat vizsgálják
- Mint részecskeforrást használják fel további részecskegyorsítókhoz előgyorsítónak. Ekkor injektornak nevezik
- Gyakorlati célokra általában az elektronnyalábokkal előállított röntgensugárzást használják fel, például
- az orvostudományban a rákos daganatok sugárterápiájára
- az iparban vastag falú építőelemek átvilágítására
Lineáris gyorsítók nagyenergiájú kísérletekben
szerkesztésA kis tömegű részecskék, mint az elektron, a körkörös gyorsítókban rengeteg energiát veszítenek szinkrotronsugárzás formájában. A LEP-nél lényegesen nagyobb energiákra elektronokat csak lineáris gyorsítókkal lehet gyorsítani.
Források
szerkesztés- Angeli István: Részecske-gyorsítók (kézirat), Debrecen, 1982 (Magfizikai mérőmódszerek III.)
Fordítás
szerkesztés- Ez a szócikk részben vagy egészben a Linearbeschleuniger című német Wikipédia-szócikk fordításán alapul. Az eredeti cikk szerkesztőit annak laptörténete sorolja fel. Ez a jelzés csupán a megfogalmazás eredetét és a szerzői jogokat jelzi, nem szolgál a cikkben szereplő információk forrásmegjelöléseként.