![]() |
![]() |
Κυκλικοί επιταχυντές χαμηλής ενέργειαςΆρθρο, Μάρτιος 2002 |
|
||||
Οι κυκλικοί επιταχυντές αναγκάζουν τα σωμάτια να περιστρέφονται σε μια κυκλική τροχιά, δίνοντάς τους ολοένα και περισσότερη ενέργεια σε κάθε περιστροφή. Στους κυκλικούς (χαμηλής ενέργειας) ανήκουν οι τύπου κύκλοτρου και βήτατρου ενώ στους κυκλικούς υψηλής ενέργειας, οι συγχρο-κύκλοτρον, πρωτο-σύγχροτρον, ηλεκτρονιο-σύγχροτρον και άλλοι. Όλες οι δέσμες σωματίων του CERN μπορεί να
ξεκινούν την ζωή τους στους γραμμικούς
επιταχυντές (Linacs), αλλά για να φθάσουν τις
ενέργειες που θέλουν οι Φυσικοί θα χρειάζονταν
εξαιρετικά μακρούς επιταχυντές. Για τον λόγο
αυτό οι μεγάλες μηχανές στο Fermilab, στο CERN και αλλού
είναι κυκλικοί. Το 1931, ο Αμερικανός φυσικός Ernest O. Lawrence και ο φοιτητής τουStanley Livingston έφτιαξαν τον πρώτο κυκλικό επιταχυντή σωματίων: το κύκλοτρο. Από τότε έχει κυλήσει πολύς χρόνος, μέχρι τον συγκρουστή του CERN Large Electron Positron (LEP), τον πιό ισχυρό επιταχυντή σήμερα. Είναι, για παράδειγμα, δύο εκατομμύρια φορές πιό ισχυρός από το κύκλοτρο του Lawrence και του Livingstone.
Οι επιταχυντές αυτοί βασίζονται σε ένα συνδυασμό αντιστροφής της διαφοράς δυναμικού και κάμψης της τροχιάς των σωματίων μέσα σε μαγνητικό πεδίο.
Ένας άλλος επιταχυντής είναι το βήτατρον, που επινοήθηκε από τον D.Kerst, το 1941, και μπορεί να επιταχύνει μόνο ηλεκτρόνια. Το ηλεκτρικό πεδίο που απαιτείται προέρχεται από την χρονική μεταβολή ενός μαγνητικού πεδίου. Η λειτουργία του στηρίζεται στην αύξηση του μαγνητικού πεδίου ώστε η ακτίνα των ηλεκτρονίων να είναι σταθερή. Όταν μετά από πολλές περιστροφές τα ηλεκτρόνια αποκτήσουν σχετικά υψηλές ενέργειες, το μικρό κέρδος ενέργειας ανά περιστροφή καταναλίσκεται ως ακτινοβολία συγχρότρου, η οποία έτσι εμποδίζει την αύξηση της ενέργειας των ηλεκτρονίων της δέσμης. Η δέσμη αυτή αποκτά ενέργειες της τάξης των 350 MeV. Χρησιμοποιείται στα νοσοκομεία για ακτινοβόληση όγκων. |