Акцелератор
From Wikipedia, the free encyclopedia
Акцелератор, убрзавач честица или сударач је машина посебно направљена за убрзавање јона и елементарних атомских и субатомских честица.[1][2] Користе се за истраживања у нуклеарној физици, за терапије у медицини, и понекад за производњу радиоактивних изотопа.[3] Убрзавање честица постиже се применом врло јаког електричног поља. Ако је разлика потенцијала почетне и крајње тачке пута честице једнака , честица наелектрисања добија на том путу кинетичку енергију електронволти, крећући се брзинама од 10000 до близу брзине свјетлости, зависно од акцелератора. Сви акцелератори раде с високим вакуумом да омогуће несметано кретање честице. Акцелератори се састоје од сседећих делова: јонски или електронски извор, акцелерациони систем, извор енергије и вакуумски систем.
Први акцелератори били су они са сталним напоном између крајева вакуумске коморе. Они су стога линеарни, а честице се убрзавају једним пролазом кроз електрично поље. Према начину стварања високог напона на електродама, акцелератор честица тог типа јесте каскадни, Кокрофт-Волтонов (Џон Кокрофт и Ернест Волтон, 1932), i elektrostatički, Ван де Графов (Роберт Џ. Ван де Граф, 1931).[4] Кокцрофт-Волтонов акцелератор честица прикладан је и као извор неутрона путем нуклеарних реакција деутерона с деутеријумом или трицијумом. Техничке границе у досезању високих напона ограничују и енергије честица убрзаних у првим акцелераторима. Решење је нађено у вишекратном убрзавању кроз поље нижег напона. То је 1932. први начинио Ернест Орландо Лоренс с циклотроном, а затим је то начело примењено у свим потоњим типовима акцелератора. Они се према кретању честица деле на линеарне резонантне и на кружне акцелераторе. У кружне се убрајају циклотрон, синхроциклотрон, бетатрон и синкротрон.
Будући да су мета снопа честица раних акцелератора обично били атоми комада материје, са циљем да се створе судари са њиховим језгрима како би се истражила нуклеарна структура, акцелератори су се у 20. веку обично називали разбијачима атома.[5] Израз се наставља упркос чињеници да многи модерни акцелератори стварају сударе између две субатомске честице, а не честице и атомског језгра.[6][7][8]