Cockroft-Walton Hızlandırıcısı

Başlıca hızlandırıcı tesisleri, parçacıklara enerji sağlamak için çeşitli tiplerde cihazlardan yararlanır. Cockroft-Walton hızlandırıcısı, Fermilab’da hızlandırmanın ilk aşaması olarak kullanılır. “Cihazın içinde, her biri iki elektron ile bir protondan oluşan eksi iyonlar oluşturacak şekilde hidrojen gazı iyonlaştırılır. İyonlar, pozitif gerilimle hızlandırılır ve 750.000 elektron volt’luk (750 keV) enerjiye ulaşır. Bu, bir televizyonun resim tübündeki elektron demetinin enerjisinin yaklaşık 30 katıdır.” (Fermilab)

Görsel telif: Fermilab

İngiltere’deki Cavendish Laboratuvarı’nda John D. Cockroft ve Earnest T. S. Walton tarafından geliştirilen bu hızlandırıcı tipi, iyonları çizgisel olarak sabit gerilim adımları boyunca ivmelendiren çok adımlı bir gerilim bölücüden oluşur. Cihaz, lityumu ivmelendirilmiş protonlarla bombardıman ederek, yapay bir çekirdeksel ayrışma üreten ilk cihaz olma ayrıcalığına sahiptir (yayım tarihi 1932).

Cockroft ve Walton, hızlandırıcıdan birkaç yüz kilo elektron-voltluk enerjiler elde etmeyi başardı ve üst limiti 1 MeV civarındaydı. Bu üst limit, elektriksel çöküşten dolayıdır. Limite yaklaşmak için dikkatle tasarlanmış yalıtkanlar gerekir; bu da hızlandırıcıyı fazla büyük yapar.

Yüksek enerji limiti, rektifiye gerilimler merdiveninin yerine, yük aktarımı için bir yalıtkan kuşağın konduğu van de Graaf hızlandırıcısında yükseltilmiştir.

Dizin

Parçacık kavramları

Temel parçacıkların aranması

 

HiperFizik*****Kuantum Fiziği

R Nave

Geri Dön










van de Graaf Hızlandırıcısı

DC yüksek gerilimler için yüksek enerji sınırı, van de Graaf hızlandırıcısının geliştirilmesi ile arttı. Bu hızlandırıcı tipi, yükü iletken bir bölgeye aktarmak için bir yalıtkan kuşak kullanır; ilkesel olarak, yüksek gerilimleri göstermek için kullanılan van de Graaf üretecine benzer. Parçacıklar için ivmelendirme tüpleri, sıkıştırılmış gazlarla yalıtılır. Bu sayede, kıvılcım deşarjları yüzünden sınırlanan Cockroft-Walton hızlandırıcısının yüksek gerilim rektifiyecilerinden daha yüksek gerilime ulaşılır.

Yüksek enerji limiti, rektifiye gerilimler merdiveninin yerine, yük aktarımı için bir yalıtkan kuşağın konduğu van de Graaf hızlandırıcısında yükseltilmiştir.

Van de Graaf hızlandırıcısı 10 MeV civarında enerjilere ulaşır ve dolayısıyla radyoaktif bozunum enerjilerinden daha yüksek enerjili parçacıklar üretme yetisi vardır.

Dizin

Parçacık kavramları

Temel parçacıkların aranması

 

HiperFizik*****Kuantum Fiziği

R Nave

Geri Dön