Parçacık hızlandırıcı
From Wikipedia, the free encyclopedia
Parçacık hızlandırıcı, yüklü parçacıkları yüksek hızlara çıkarmak ve demet halinde bir arada tutmak için elektromanyetik alanları kullanan araçların genel adıdır. Büyük hızlandırıcılar parçacık fiziğinde çarpıştırıcılar olarak bilinirler (örn. CERN’deki LHC, Brookhaven Ulusal Laboratuvarı’ndaki RHIC ve Fermilab’daki Tevatron). Diğer tip parçacık hızlandırıcılar, kanser hastalıklarında parçacık tedavisi, yoğun madde fiziği çalışmalarında senkrotron ışık kaynağı olmaları gibi birçok farklı uygulamalarda kullanılır. Şu an dünya çapında faaliyette olan 30.000’den fazla hızlandırıcı bulunmaktadır.
İki temel hızlandırıcı tipi bulunmaktadır. Elektrostatik hızlandırıcılar ve zamanla değişen alan hızlandırıcılar. Elektrostatik hızlandırıcılar parçacıkları hızlandırmak için statik elektrik alanlarından yararlanırlar. Bu tipe küçük çapta bir örnek olarak basit bir tüplü televizyondaki katot ışın tüpü verilebilir. Örnekler Cockcroft-Walton jeneratörü ve Van de Graaff jeneratörü ile de çoğaltılabilir. Bu hızlandırıcılarda, parçacıkların kazanacağı kinetik enerji elektriksel göçme ile sınırlıdır. Diğer bir taraftan, zamanla değişen alan hızlandırıcılar ise parçacıkları hızlandırmak ve bu göçme probleminin üstesinden gelmek için radyofrekans elektromanyetik alanları kullanırlar. İlk kez 1920 yılında geliştirilen bu tip, günümüz hızlandırıcıların tarzını ve büyük ölçekli tesislerin temelini oluşturmaktadır.
İlk işlevsel doğrusal parçacık hızlandırıcı, betatron ve siklotronu ortaya atıp geliştiren Rolf Wideroe, Gustav Ising, Leo Szilard, Donald Kerst ve Ernest Lawrence bu alanın öncüleri kabul edilirler.
Çarpıştırıcılar, atomaltı dünyanın yapısı hakkında bilgi verdiğinden 20. yüzyılda hızlandırıcılar genel olarak atom çarpıştırıcı olarak adlandırılırdı. İyon tesislerinin bunların dışında kaldığı çoğu hızlandırıcılar aslında atomaltı parçacıkları harekete geçirse de bu terim, genel olarak parçacık hızlandırıcı denildiği zaman genel olarak akla gelen isimdir.