線形加速器

線形加速器は、線形構造に設定された交互電場のシーケンスを通過するときに亜原子粒子にエネルギーの比較的小さな増加のシリーズを与える粒子加速器(q.v.)とも呼ばれるタイプです。 小さな最大加速度に追加してこの粒子を高エネルギー以上にすることで達成できるの電圧用の一部です。,

linear accelerator

Linear accelerator at Stanford (University) Linear Accelerator Center, Menlo Park, Calif.

Greg James

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1924年、スウェーデンの物理学者グスタフ-アイジングは、磁場が加速のために間違った方向にあるときに半サイクルの間に粒子を遮蔽するために適切な間隔で配置された”ドリフトチューブ”を用いて、交互電場を用いて粒子を加速することを提案した。 四年後、ノルウェーのエンジニアRolf Wideröeはこの種の最初の機械を作り、カリウムイオンを50,000電子ボルト(50キロ電子ボルト)のエネルギーに加速することに成功した。,

陽子や電子などの軽い粒子を加速するための線形機械は、第二次世界大戦中にレーダー用に開発された強力な高周波発振器の出現を待っていました。陽子ライナックは通常200メガヘルツ(MHz)程度の周波数で動作し、電子ライナックの加速力は約3,000mhzのマイクロ波周波数の電磁場によって提供されます。

1946年にアメリカの物理学者Luis Alvarezによって設計されたプロトンライナックは、Wideröeの構造のより効率的な変形です。, この加速器では、中心軸に沿ってドリフトチューブが吊り下げられた円筒状の金属”共鳴空洞”内に電場が定在波として設定されています。 最大のプロトンライナックは、アメリカ合衆国ニューヨーク州ロスアラモスにあるクリントン-P-アンダーソン中間子物理施設にあり、長さは875m(2,870フィート)で、陽子を800万電子ボルト(800メガ電子ボルト)まで加速している。, 長さの多くのために、この機械は加速が側面に取付けられるキャビティによって一緒につながれる軸上の細胞に起こるサイドつながれたキャビティ加速器として知られている構造変化を利用する。 これらの結合空洞は加速セルの共振周波数の変化に対して加速器の性能を安定させるのに役立つ。

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電子ライナックは、定在波ではなく進行波を利用します。, それらの質量が小さいため、電子は5メガ電子ボルトという低いエネルギーで光速に近い速度で移動する。 従ってそれらは波の頂上に乗り、こうして加速分野を常に経験することを事実上加速の波とのlinacに沿って、移動してもいいです。 世界最長の電子ライナックは、カリフォルニア州メンローパークのスタンフォード(大学)線形加速器センターにある3.2キロメートル(2マイル)のマシンです。 電子を50億電子ボルト(50ギガ電子ボルト)まで加速することができる。, プロトン型と電子型の両方のはるかに小さなライナックは、医学および産業において重要な実用的な応用を有する。

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