WikiDer > Teilchenbeschleuniger
EIN Partikelbeschleuniger ist ein Gerät, in dem geladene Teilchen (Elementarteilchen, Baryonen, aber auch schwerer Atomkerne) können auf hohe Energieniveaus gebracht werden, indem sie auf Geschwindigkeiten in der Nähe des . beschleunigt werden Lichtgeschwindigkeit. Diese Beschleunigung erfolgt mit Hilfe von starken elektrische Felder. Um die Richtung zu steuern, in die sich der Partikelstrahl ausbreitet, Magnetfelder angewendet. (Magnetfelder können mit Hilfe der Lorentzkraft, nur die Richtung und nicht die Größe der Teilchengeschwindigkeit ändern.)
Man würde de Kathodenstrahlröhre, wie im jetzt Klassiker verwendet Fernsehgeräte und ComputerBildschirme, als Teilchenbeschleuniger (mit Energieniveaus von etwa 30 keV). Gleiches gilt für Geräte zur Erzeugung von röntgen. Für die Herstellung Radionuklide für medizinische Zwecke kann der Teilchenbeschleuniger eine gute Alternative zu den umweltschädlichen sein nuklear Methode, die a . ist Kernreaktor als Neutronenquelle verwendet.
Um die kleinsten Bausteine der Angelegenheit Zur Untersuchung werden sehr große Teilchenbeschleuniger verwendet. Es kann jedoch zwischen Linearbeschleunigern und Magnetbeschleunigern unterschieden werden. In letzterem werden die Partikel durch die Lorentzkraft von einem starken Magnetfeld auf eine Kreisbahn gezwungen. Magnetische Beschleuniger werden auch weiter unterschieden in Zyklotrone, Betatronen und Synchrotrons.
Es Zyklotron wurde entworfen von Ernst Lawrence im 1929. Er benutzte das Zyklotron für Experimente mit Teilchen von 1 MeV. Das erste Zyklotron hatte einen Durchmesser von nur 10 cm. Zyklotrone werden jetzt auch bei der Bestrahlung von Krebspatienten.
Es Betatron wurde erfunden von D. W. Weihnachten im Jahr 1940. Der Unterschied zum Zyklotron besteht darin, dass das Betatron aufsteigend verwendet magnetischer Fluss um die Teilchen zu beschleunigen.
Synchrotrons sind kreisförmige Teilchenbeschleuniger mit Durchmessern bis zu mehreren Kilometern. Dadurch können sehr hohe Energieniveaus erreicht werden. Beispiele sind die Large Hadron Collider von dem CERN-Labor und die Tevatron-Beschleuniger von Fermi Nationales Beschleunigerlabor. Kleinere Synchrotrons werden auch zur Erzeugung verwendet Synchrotronstrahlung, um sehr intensive elektromagnetische Strahlen auszusenden (oft UV oder Röntgen) beispielsweise für die Materialforschung.