Linac - Accelerator liniar de particule

Acceleratorul liniar de particule este un dispozitiv care utilizează câmpuri electromagnetice pentru a propulsa particulele încărcate la viteza apropiata de viteza lumini și să le conțină în fascicule bine definite.

Acceleratoare mari sunt utilizate în fizica particulelor (de exemplu CERN), sau pentru studiul fizicii materiei condensate sincrotron.

Acceleratore de particule de mici dimensiuni sunt utilizate într-o largă varietate de aplicații, inclusiv in terapia cu radiati în scopuri oncologice, producerea de radioizotopi pentru diagnostic medical. În prezent există peste 30.000 de acceleratori în funcțiune în întreaga lume.

Există două clase de bază ale acceleratoarelor:

- acceleratoarele electrostatice

- electrodinamice (sau electromagnetice).

Acceleratoarele electrostatice folosesc câmpuri electrice statice pentru accelerarea particulelor. Cele mai comune tipuri sunt generatorul Cockcroft-Walton și generatorul Van de Graaff.

Un exemplu la scară mică a acestei clase este tubul catodic într-un televizor vechi obișnuit.

Acceleratoare electrodinamice sau electromagnetice, pe de altă parte, utilizează câmpuri electromagnetice în schimbare (fie câmpuri cu inducție magnetică sau câmpuri de frecvențe oscilante radio) pentru a accelera particulele. Deoarece în aceste tipuri de acceleratoare particulele pot trece prin același câmp de accelerare de mai multe ori, energia de ieșire nu este limitată de puterea câmpului de accelerare. Această clasă, care a fost dezvoltată pentru prima dată în anii 1920, este baza celor mai moderne acceleratoare la scară largă.

Un accelerator de particule liniar constă din următoarele elemente:

Sursa de particule. Designul sursei depinde de particula care se mișcă.

Electronii sunt generați printr-un catod rece, unul catod fierbinte si un fotocatod sau o sursă de ioni de frecvență radio (RF).

Protonii sunt generați într-o sursă de ioni, care poate avea multe modele diferite. Dacă particulele mai grele trebuie accelerate (de exemplu, ioni de uraniu), este necesară o sursă de ion specializată.

O sursă de tensiune mare pentru injectarea inițială a particulelor.

O cameră tubulară de vid.