Çizgisel (Lineer) Hızlandırıcılar

1928 gibi eski bir tarihte R.Wideroe, bir tüpün ayrı bölümlerine radyo frekans gerilim uygulanarak ve böylelikle elektronların boşluktan geçerken hızlandırıcı bir elektrik alan hissetmesi sağlanarak, elektronların tüp boyunca hızlandırılabileceğini göstermişti

Eğer elektronların bir sonraki boşluğa varış zamanı, RF gerilimin doğru fazında olacak şekilde ayarlanırsa, yeniden hızlandırılarak RF’nin maksimum alanının uygulanmasından alacaklarının iki misli enerji alacaklardı.

Çizgisel parçacık hızlandırıcı, Wideroe’nun fikrinin, megawatt güç aralığında ve gigahertz frekans aralığında olan bir radyo frekans kaynağı tarafından güç sağlanan hızlandırıcı “hücreler”in uzun çizgisel bir diziye genişletilmesidir.

Artan parçacık hızı elde etmek için ardışık hücrelerin her birini, kendinden öncekinden daha uzun olacak şekilde ayarlamanın yanı sıra, hızlandırıcıdaki parçacık hızı ile elektromanyetik dalganın göreli fazını uydurma konusunda ince işler var. Mevcut çizgisel hızlandırıcılar, hızlandırıcının dalga kılavuzu oyuğunu biçimlendirerek ve böylece hızlandırmanın gerçekleştiği konumlarda, elektromanyetik dalgaların faz hızı ile parçacık hızını uyumlandırarak hızlandırmayı en iyi hâle getirmeye çalışıyor.

En büyük çizgisel hızlandırıcı Stanford Çizgisel Hızlandırıcı Merkezi’nde (SLAC) bulunuyor. 3,2 km uzunluğunda ve elektronları 25 GeV’e ivmelendiriyor. Ayrıca toplam enerjisi demet başına 50 GeV olan bir elektron-pozitron çarpıştırıcısı olarak kullanılıyor.

Fermilab’daki Tevatron’a giden hızlandırıcı zincirinin ikinci aşaması olarak bir çizgisel hızlandırıcı kullanılıyor. Negatif hidrojen iyonları bir Cockroft-Walton hızlandırıcısı tarafından 750 keV’e hızlandırıldıktan sonra yaklaşık 150 metre uzunluğundaki çizgisel hızlandırıcıya giriyor. Salınan elektrik alanlar, negatif hidrojen iyonlarını 400 milyon elektron volt’a (400 MeV) hızlandırıyor. Üçüncü aşamaya (destekleyici) girmeden önce iyonlar, elektronları çekip sadece pozitif yüklü protonları bırakan bir karbon folyodan geçiyor.

Görsel telif: Fermilab

 

Dizin

Parçacık kavramları

Temel parçacıkların aranması

Kaynak:
Rohlf
Ch. 16

 

HiperFizik***** Kuantum Fiziği

R Nave

Geri Dön