Akceleratory
Akceleratory cząstek naładowanych są przeznaczone do przyspieszania wyłącznie cząstek obdarzonych ładunkiem elektrycznym, a więc cząstek elektrycznie nieobojętnych. Pierwszą grupę tych cząstek stanowią tzw. cząstki elementarne - elektrony, protony, ponieważ początkowo stanowiły one jedyny rodzaj cząstek przyspieszanych w akceleratorach, więc akceleratory nazywano wówczas akceleratorami cząstek elementarnych. Dziś nazwa ta ma tylko znaczenie historyczne, ponieważ coraz częściej przyspiesza się w akceleratorach również jony wielu pierwiastków układu okresowego, poczynając od deuteru i cząstek alfa wzwyż. Jony te mogą być jonami jednoładunkowymi, czyli jonami obdarzonymi pojedynczym ładunkiem elementarnym; można również przyspieszać jony wielo-ładunkowe, czyli jony wykazujące ładunek elektryczny w ilości równej np. kilku lub kilkunastu ładunkom elementarnym. Pod pojęciem ładunku elementarnego rozumiemy tu ładunek równy ładunkowi pojedynczego elektronu.
Akceleratory można klasyfikować ze względu na różne cechy:
- rodzaj przyspieszanych cząstek, np. akceleratory protonów, elektronów, jonów ciężkich
- kształt toru przyspieszanych cząstek: liniowe, kołowe (cykliczne)
- metodę przyspieszania, np. napięcie stałe, wysokiej częstotliwości, indukowane, wielostopniowe
- maksymalną energię przyspieszenia (keV, MeV, GeV)
- gradient pola przyspieszającego (stałe, zmienne)
Główny podział akceleratorów uwzględnia kształt toru i metodę przyspieszania:
- liniowe - cząstki przyspieszane są na odcinku prostym:
- o stałym napięciu przyspieszającym (kaskadowy, van der Graaffa, tandem Cockcrofta-Waltona)
- o napięciu przyspieszającym wysokiej częstotliwości (liniowy z falą bieżącą, liniowy z falą stojącą).
- cykliczne (kołowe)
- synchroniczne (cyklotron, synchrocyklotron, synchrotron)
- asynchroniczne (betatron, akcelerator plazmowy, akcelerator wiązek przeciwbieżnych)
- mieszane
Politechnika
Wydział Elektroniki