ఆవేశం రేణువులను లీనియర్ యాక్సిలరేటర్. కణ యాక్సిలరేటర్ పనిచేస్తాయి. ఎందుకు కణ యాక్సిలరేటర్?

ఆవేశం రేణువులను యాక్సిలేటర్ - ఒక పరికరం ఇందులో దాదాపు వేగంతో ప్రయాణించే విద్యుదావేశం అణు లేదా సబ్మేటిక్ కణాలు ఒక పుంజం. తన పని ఆధారంగా అవసరమైన పెరుగుదల వారి ఉంది ఒక ఎలెక్ట్రిక్ క్షేత్రం ద్వారా శక్తి మరియు పథం మార్చడానికి - అయస్కాంత.

కణ యాక్సిలరేటర్ ఏమిటి?

ఈ పరికరాలు విస్తృతంగా సైన్స్ మరియు పరిశ్రమ వివిధ రంగాల్లో ఉపయోగిస్తారు. నేటికి, ప్రపంచవ్యాప్తంగా కంటే ఎక్కువ 30 వేల ఉన్నాయి. ఆవేశం కణ యాక్సిలరేటర్ యొక్క భౌతిక కోసం అణువుల నిర్మాణం, సహజంగా ఏర్పడతాయి లేని అణు దళాలు మరియు అణు లక్షణాలు, స్వభావం ప్రాథమిక పరిశోధన యొక్క ఒక సాధనంగా అందించడానికి. రెండో transuranic మరియు ఇతర అస్థిర మూలకాలు ఉన్నాయి.

ఉత్సర్గ ట్యూబ్ సాధ్యం మారింది నిర్దిష్ట చార్జ్ గుర్తించడానికి. చార్జ్డ్ పార్టికల్ యాక్సిలరేటర్ కూడా జీవ పదార్థాలు స్టెరిలైజేషన్ కోసం, రేడియోఐసోటోప్లను ఉత్పత్తి కోసం ఉపయోగిస్తారు పారిశ్రామిక రేడియోగ్రఫీ, రేడియోథెరపీ, మరియు లో ఉంటాయి రేడియోకార్బన్ విశ్లేషణ. అతిపెద్ద యూనిట్లు ప్రాథమిక పరస్పర అధ్యయనం ఉపయోగిస్తారు.

యాక్సిలేటర్ సంబంధించి మిగిలిన వద్ద చార్జ్ కలిగిన అణువులు యొక్క జీవితకాలం దగ్గరగా వేగం వేగవంతం కణాల కంటే తక్కువగా ఉంటుంది కాంతి వేగం. ఈ సమయంలో స్టేషన్లు సాపేక్షంగా తక్కువ మొత్తంలో నిర్ధారించారని. ఉదాహరణకు, CERN muon 0,9994c వేగం 29 సార్లు జీవిత కాలంలో ఒక పెరుగుదల సాధించాయి.

ఈ వ్యాసం ఏమి లోపల మరియు కణ యాక్సిలేటర్, దాని అభివృద్ధి, వివిధ రకాల మరియు వివిధ లక్షణాలను పనిచేస్తోందని చూసి.

త్వరణం సూత్రాలు

సంబంధం లేకుండా మీరు తెలుసు వసూలు కణ యాక్సిలరేటర్ ఏ రకమైన, వారు అన్ని సాధారణ అంశాలను కలిగి ఉంటుంది. మొదటి, వారు ఒక టెలివిజన్ చిత్రాన్ని ట్యూబ్ లేదా ఎలక్ట్రాన్లు, ప్రోటాన్లు మరియు పెద్ద సంస్థాపనలు విషయంలో వారి antiparticles విషయంలో ఎలక్ట్రాన్ల మూలంగా కలిగి ఉండాలి. ఇంకా, వారు అన్ని వారి పథం నియంత్రించడానికి కణాలు మరియు అయస్కాంత ఖాళీలను వేగవంతం విద్యుత్ క్షేత్రం కలిగి ఉండాలి. అదనంగా, ఆవేశం కణ యాక్సిలేటర్ లో వాక్యూమ్ (10 ^-11 mm Hg. వి), M. E. అవశేష గాలి కనీసం పరిమాణం, ఒక దీర్ఘ జీవితం సమయం కిరణాలు నిర్ధారించడానికి అవసరం. చివరగా, అన్ని సంస్థాపనలు నమోదు అంటే, వేగవంతం రేణువులను లెక్కింపు మరియు కొలత కలిగి ఉండాలి.

తరం

సర్వసాధారణంగా యాక్సిలరేటర్ ఉపయోగించిన ఎలక్ట్రాన్లు మరియు ప్రోటాన్లు, అన్ని వస్తువులలో కనిపిస్తాయి, కానీ మొదటి వారు వాటిని నుండి ఎంచుకోవాలి. ఎలక్ట్రాన్లు సాధారణంగా చిత్రాన్ని ట్యూబ్ లో అదే విధంగా సృష్టించబడతాయి - ఇది ఒక "గన్" అని పిలుస్తారు ఒక పరికరం. ఇది ఎలక్ట్రాన్లు అణువులతో పోసుకుంటాయి ఒక రాష్ట్రానికి వేడి వాక్యూమ్, ఒక కాథోడ్ (ధనాత్మక ఎలక్ట్రోడ్) ఉంది. రుణాత్మక ఆవేశం రేణువులను యానోడ్ (ధనాత్మక ఎలక్ట్రోడ్) పట్ల ఆకర్షితుడయ్యాడు మరియు అవుట్లెట్ ద్వారా ప్రయాణించి. ఎలక్ట్రాన్లు ఒక విద్యుత్ రంగంలో ప్రభావంతో కదిలే ఎందుకంటే తుపాకీ కూడా యాక్సిలేటర్ వంటి సరళమైన ఉంది. సాధారణంగా పరిధి 50-150 కెవి లో కేథోడ్ మరియు యానోడ్, మధ్య వోల్టేజ్.

అన్ని వస్తువులలో ఎలక్ట్రాన్ల నుంచి కాకుండా ప్రోటాన్లు వుంటుంది కాని కేవలం ఒక ప్రోటాన్ కేంద్రకం హైడ్రోజన్ అణువుల కూర్చిన. అందువలన, ప్రోటాన్ యాక్సిలరేటర్ కోసం కణ మూలం హైడ్రోజన్ వాయువు. ఈ సందర్భంలో, గ్యాస్ అయనీకరణం మరియు ప్రోటాన్లు రంధ్రం ద్వారా ఉన్నాయి. పెద్ద యాక్సిలరేటర్ ప్రోటాన్స్ తరచుగా ప్రతికూల హైడ్రోజన్ అయాన్లు రూపంలో ఏర్పడతాయి. వారు ఒక రెండు పరమాణువులు గ్యాస్ అయనీకరణ ఉత్పత్తి ఉన్నాయి పరమాణువుల నుండి అదనపు ఎలక్ట్రాన్ సూచిస్తాయి. పని సులభం ప్రారంభ దశల్లో రుణాత్మక ఆవేశం హైడ్రోజన్ అయాన్లు నుండి. అప్పుడు వారు త్వరణం చివరి దశ ముందు ఎలక్ట్రాన్లు వాటిని పోగొట్టుకుంటాడు ఇది ఒక సన్నని రేకు, గుండా.

త్వరణం

కణ యాక్సిలరేటర్ రచనగా? వాటిని అన్ని యొక్క ఒక కీలకమైన అంశం ఎలక్ట్రిక్ రంగం. సాధారణ ఉదాహరణ - విద్యుత్ బ్యాటరీ యొక్క టెర్మినల్స్ మధ్య ఉండే అనుకూల మరియు ప్రతికూల ఎలక్ట్రిక్ పొటెన్షియల్ మధ్య ఏకరీతి స్టాటిక్ రంగంలో, ఆ పోలి. ఋణాత్మక చార్జ్ వాహక ఈ ఎలక్ట్రాన్ రంగంలో సానుకూల సంభావ్య దానిని నిర్దేశిస్తుంది ఒక బలం బహిర్గతమయ్యే. ఇది వేగం, మరియు మార్గం, తన వేగం మరియు శక్తి పెరుగుదల నిలబడి అని ఏదైనా ఉంటే. అణువుల శక్తి కోల్పోతారు తో తీగ లేదా గాలిలో అనుకూల శక్తిని వైపు కదిలే ఎలక్ట్రాన్ల, మరియు కొట్టుకొని, కానీ వారు vacuo లో ఉన్న ఉంటే, అప్పుడు వారు యానోడ్ చేరువవుతున్న పుంజుకుంది.

ఎలక్ట్రాన్ నిర్వచిస్తుంది యొక్క ప్రారంభ మరియు ముగింపు స్థానం మధ్య ఉద్రిక్తత వాటిని శక్తి కొన్నారు. 1 V యొక్క ఒక పొటెన్షియల్ వ్యత్యాసము ద్వారా వెళ్ళేటప్పుడు 1 ఎలక్ట్రాన్-వోల్ట్ (eV) సమానం. దీన్ని 1,6 × 10 ^-19 శక్తి కొలమానము సమానం. ట్రిలియన్ రెట్లు ఎక్కువ ఒక ఎగిరే దోమ యొక్క శక్తి. kinescope ఎలక్ట్రానులు వోల్టేజ్ 10 కెవి కంటే ఎక్కువ వేగవంతం ఉంటాయి. అనేక యాక్సిలరేటర్ కొలుస్తారు మెగా, Giga మరియు తేరా-ఎలక్ట్రాన్-వోల్ట్ల చాలా అధిక శక్తుల చేరుకోవడానికి.

జాతుల

వంటి కణ యాక్సిలరేటర్, యొక్క ప్రారంభ రకాల కొన్ని వోల్టేజ్ గుణకం మరియు జెనరేటర్ వాన్ డె గ్రాఫ్ జనరేటర్, వరకు ఒక మిలియన్ వోల్ట్ల పొటెన్షియల్ ద్వారా ఉత్పత్తి స్థిరమైన ఎలెక్ట్రిక్ ఫీల్డ్ ఉపయోగించి. ఇటువంటి అధిక విపీడనాలతో సులభం పని. మరింత ఆచరణీయ ప్రత్యామ్నాయ తక్కువ పొటెన్షియల్ ఉత్పత్తి బలహీనమైన విద్యుత్ రంగాలలో పునరావృతం చర్య. సరళ మరియు చక్రీయ (ప్రధానంగా cyclotrons మరియు synchrotrons) - ఈ సూత్రం ఆధునిక యాక్సిలరేటర్ రెండు రకాల ఉపయోగిస్తారు. లీనియర్ కణ యాక్సిలరేటర్, చిన్న లో, వాటిని ఒకసారి వేగవంతం రంగాలలో క్రమం ద్వారా, వారు చాలా తక్కువ విద్యుత్ క్షేత్రం ద్వారా ఒక వృత్తాకార మార్గంలో తరలించడానికి పున్యము అనేక సార్లు అయితే ఆమోదించింది. రెండు సందర్భాలలో, కణాలు చివరి శక్తి అనేక చిన్న "బొప్పులు" ఒక పెద్ద ప్రభావం ఇవ్వాలని కలిసి కలుపుతారు కాబట్టి, చర్య యొక్క మొత్తం రంగంలో ఆధారపడి ఉంటుంది.

ఒక సహజ మార్గంలో AC, కాదు DC ఉపయోగి లీనియర్ యాక్సిలేటర్ మళ్ళా మళ్ళా నిర్మాణం విద్యుత్ క్షేత్రం ఉత్పత్తి. పాస్ ఉంటే సానుకూల ధనాత్మక ఆవేశం రేణువులను, ప్రతికూల సంభావ్య కు వేగవంతం మరియు కొత్త ప్రేరణను పొందడానికి ఉంటాయి. ఆచరణలో, వోల్టేజ్ చాలా త్వరగా తప్పక మార్చాలి. ఉదాహరణకు, చాలా అధిక వేగంతో 1 MeV ప్రోటాన్ ఎత్తుగడలు ఒక శక్తి 1.4 m 0.01 ms బదిలీని 0.46 కాంతి వేగం. ఈ దీర్ఘ కొన్ని మీటర్ల పునరావృత నిర్మాణం, విద్యుత్ రంగాలలో కనీసం 100 MHz ఒక పౌనఃపున్యం వద్ద దిశను మార్చడానికి ఉండాలి. లీనియర్ మరియు చక్రీయ యాక్సిలరేటర్ కణాలు సాధారణంగా మైక్రోవేవ్ రేడియో తరంగాల పరిధిలో 100 MHz నుంచి 3000 వరకు ప్రత్యామ్నాయ విద్యుత్ రంగంలో ఫ్రీక్వెన్సీ తో వాటిని పంచి, t. E..

విద్యుదయస్కాంత వేవ్ ఒకదానికొకటి లంబ కోణాల్లో డోలనం డోలనం చేస్తున్న విద్యుత్ మరియు అయస్కాంత క్షేత్రాలు కలయిక. కీ పాయింట్ విద్యుత్ రంగంలో త్వరణం సదిశ అనుగుణంగా దర్శకత్వం రేణువులను రాక వద్ద కనుక యాక్సిలేటర్ వేవ్ సర్దుబాటు చేయడం. ఒక క్లోజ్డ్ స్పేస్, పైప్ ఆర్గాన్ లో ధ్వని తరంగాలు వ్యతిరేక దిశల్లో ప్రయాణిస్తున్నప్పుడు తరంగాల కలయిక - ఈ ఒక స్టాండింగ్ వేవ్ ఉపయోగించి ద్వారా చేయవచ్చు. వేగంగా దీని కాంతి, ప్రయాణిస్తున్న తరంగ వేగం సమీపించే వేగాలు ఎలక్ట్రాన్లు కదిలే కోసం ఒక ప్రత్యామ్నాయ అవతారం.

autophasing

ఒక ప్రత్యామ్నాయ విద్యుత్ రంగంలో త్వరణ ముఖ్యమైన ప్రభావం ఒక "దశ స్థిరత్వం" ఉంది. ఒక డోలనం చక్రం వికల్పంగా రంగంలో తిరిగి సున్నాకు గరిష్ట విలువ నుండి సున్నా ద్వారా వెళుతుంది, అది కనీసం తగ్గుతుంది మరియు సున్నా తేలుతుంది. అందువలన, ఇది త్వరణం అవసరమైన విలువ ద్వారా రెండుసార్లు వెళుతుంది. దీని వేగం పెరుగుతుంది ఒక కణ, చాలా ప్రారంభ వస్తుంది, అది తగిన బలం యొక్క ఒక రంగంలో పని కాదు మరియు పుష్ బలహీనమవుతుంది. తదుపరి ప్రాంతం, చివరి పరీక్ష మరియు మరింత ప్రభావం చేరుకున్నప్పుడు. ఫలితంగా, స్వీయ ముగించడం సంభవించినట్లుగా, కణాలు వేగవంతం ప్రాంతంలో ప్రతి రంగంలో తో దశలో ఉంటుంది. మరొక ప్రభావం కాకుండా ఒక క్లాట్ ఒక నిరంతర ప్రవాహం ఏర్పాటు సమయంలో వాటిని ఒక చోట ఉంది.

పుంజం యొక్క దిశ

ఎలా పనిచేస్తుంది మరియు కణ యాక్సిలేటర్, వారు వారి ఉద్యమం దిశను మార్చడానికి చేయవచ్చు, మరియు అయస్కాంత ఖాళీలను నాటకంలో ఒక ముఖ్యమైన పాత్ర. ఈ వారు ఒక వృత్తాకార మార్గంలో పుంజం యొక్క "వంచి" కోసం ఉపయోగిస్తారు చేసే, కాబట్టి వారు పదేపదే అదే వేగవంతం విభాగం గుండా అర్థం. సరళమైన సందర్భంలో, ఒక చార్జ్ అణువు పై సజాతీయ అయస్కాంత క్షేత్ర దిశకు లంబ కోణం వద్ద కదిలే, దాని కదలిక రెండు లంబంగా బలము వెక్టార్, మరియు ఫీల్డ్. అది పని చేయడానికి ప్రారంభమవుతుంది చర్య లేదా ఇతర శక్తి దాని రంగంలో బయటకు వస్తుంది వరకు ఈ ఫీల్డ్ లంబంగా వృత్తాకార మార్గంలో తరలించడానికి పుంజం కారణమవుతుంది. ఈ ప్రభావం సిన్క్రోట్రోన్ మరియు సైక్లోట్రాన్ వంటి చక్రీయ యాక్సిలరేటర్ ఉపయోగిస్తారు. ఒక సైక్లోట్రాన్ లో, స్థిరంగా రంగంలో పెద్ద అయస్కాంతం ద్వారా ఉత్పత్తి అవుతుంది. వారి శక్తి పెరుగుతున్న పార్టికల్స్ spirally బాహాటంగా ప్రతి పరిభ్రమణంలో వేగవంతమవుతుంది కదులును. సిన్క్రోట్రోన్ గడ్డకట్టడం స్థిరమైన వ్యాసార్ధంతో రింగ్ చుట్టూ తరలించడానికి, మరియు కణాలు రింగ్ పెరుగుతుంది చుట్టూ విద్యుత్ ద్వారా ఉత్పత్తి రంగంలో వేగవంతం ఉంటాయి. "వంచి" అందించడం అయస్కాంతాలు, పుంజం therebetween పాస్ విధంగా ఉత్తర దక్షిణ ధ్రువాలు, లాడం ఆకారంలో బెంట్ తో ద్విధ్రువాలు సూచిస్తాయి.

విద్యుదయస్కాంతాలను రెండవ ముఖ్యమైన ఫంక్షన్ వారు సాధ్యమైనంత కాబట్టి ఇరుకైన మరియు తీవ్రంగా ఉంటాయి కాబట్టి కిరణాలు దృష్టి ఉంది. ఒక సారించడం అయస్కాంతం యొక్క సరళమైన రూపం - నాలుగు స్తంభాలు (రెండు ఉత్తర మరియు రెండు దక్షిణ) ప్రతి ఇతర సరసన ఉన్న తో. వారు ఒక దిశలో కేంద్రానికి కణాలు పుష్, కానీ వాటిని లంబంగా పంపిణీ అనుమతిస్తాయి. Quadrupole అయస్కాంతాలు అతనికి నిలువుగా దృష్టి బయటకు వెళ్ళి అనుమతిస్తుంది, అడ్డంగా పుంజం దృష్టి. ఇది చేయటానికి, వారు జతల తప్పక వాడాలి. మరింత నిర్దిష్టంగా సారించడం కూడా స్తంభాలు (6 మరియు 8) పెద్ద సంఖ్యలో మరింత అధునాతన అయస్కాంతాలు ఉపయోగిస్తారు.

వాటిని పెరుగుతుంది దర్శకత్వం కణ పెరుగుతుంది శక్తి, అయస్కాంత క్షేత్ర బలం, నుండి. ఇదే పథం న పుంజం ఉంచుతుంది. పెరుగుతో రింగ్ ప్రవేశ పెట్టబడింది మరియు అది వెనక్కి చేయవచ్చు ముందు మరియు ప్రయోగాలలో వినియోగించబడతాయి కోరుకున్న శక్తి పెంచుతుంది. ఉపసంహరణ సిన్క్రోట్రోన్ రింగ్ నుండి కణాలు పుష్ ఉత్తేజితం ఇది ఎలక్ట్రోమాగ్నెట్లను ద్వారా సాధించవచ్చు.

ఖండించు

చార్జ్డ్ పార్టికల్ యాక్సిలరేటర్ ప్రధానంగా ఒక నిర్దిష్ట ప్రయోజనం కోసం పుంజం, ఉదా: వికిరణం లేదా అయాన్ ఇంప్లాంటేషన్ ఉత్పత్తి, ఔషధం మరియు పరిశ్రమలో ఉపయోగిస్తారు. ఈ కణాలు ఒకసారి ఉపయోగించిన అర్థం. అదే అనేక సంవత్సరాలు ప్రాథమిక పరిశోధనలో ఉపయోగిస్తారు యాక్సిలరేటర్ యొక్క సత్యం. కానీ వలయాలు వ్యతిరేక దిశలో తిరుగుతున్న వలయ చుట్టూ కొట్టుకొని రెండు దూలాలు దీనిలో, 1970 లో అభివృద్ధి చేయబడ్డాయి. ఇటువంటి వ్యవస్థల్లో ప్రధాన ప్రయోజనం రేణువులు నుదుటి ఢీకొన్న శక్తి వాటి మధ్య పరస్పర శక్తి నేరుగా వెళ్ళే ఉంది. ఈ బీమ్ శక్తి యొక్క అత్యంత వేగాన్ని నిత్యత్వ నియమం ప్రకారం, మోషన్ లక్ష్యాన్ని పదార్థం యొక్క తగ్గింపు వెళుతుంది సందర్భంలో, ఒక స్థిర చిత్రాలతో గుద్దు ఉన్నప్పుడు ఏమి వ్యతిరేకిస్తుంది.

గుద్దుకున్న కిరణాలు కొన్ని యంత్రాలు రెండు చక్రాలతో, ఒకే రకమైన కణాలు సరసన దిశలలో దీనిలో చెలామణి, రెండు లేదా అధిక ప్రదేశాల ఖండించుకొనుట, నిర్మించబడ్డాయి. మరింత సాధారణ కొలైడర్ కణ-వ్యతిరేకసూక్ష్మకణం రెండూ. వ్యతిరేకసూక్ష్మకణం రెండూ సంబంధం కణాలు వ్యతిరేకం ఛార్జ్ ఉంది. ఉదాహరణకు, పాజిట్రాన్, ధనాత్మక ఆవేశం, మరియు ఎలక్ట్రాన్లు - ప్రతికూలంగా. ఈ ఎలక్ట్రాన్ పెంచుతాయి ఒక రంగంలో, పాజిట్రాన్ అదే దిశలో కదిలే, తగ్గితే ఆ అర్థం. కానీ వ్యతిరేక దిశలో రెండో కదిలితే, అది వేగవంతం చేస్తుంది. అదేవిధంగా, ఒక ఎలక్ట్రాన్ ఎడమవైపున ఒక ఐస్కాంత ఇష్టానికి రేఖ మరియు పాజిట్రాన్ కదులుతున్న - కుడి. కానీ పాజిట్రాన్ ముందుకు కదులుతున్న ఉంటే, అప్పుడు తన మార్గం కుడి విభేదిస్తూ కొనసాగుతుంది, కానీ ఎలక్ట్రాన్ మాదిరిగానే కర్వ్ లో ఉంటుంది. అయితే, ఈ కణాలు సిన్క్రోట్రోన్ అదే అయస్కాంతము యొక్క రింగ్ ద్వారా తరలించడానికి మరియు వ్యతిరేక దిశల్లో ఒకే విద్యుత్ క్షేత్రం ద్వారా వేగవంతం చేయవచ్చు అర్థం. ఈ సూత్రం కిరణాలు గుద్దుకున్న అనేక శక్తివంతమైన ఘర్షణములాంటి రూపొందించినవారు, t. చెయ్యడానికి. ది మాత్రమే ఒక రింగ్ యాక్సిలేటర్ అవసరం.

సిన్క్రోట్రోన్ లో బీమ్ నిరంతరం కదిలే మరియు సంకలనము "తోపులు." వారు పొడవు అనేక సెంటీమీటర్ల మరియు వ్యాసం ఒక మిల్లీమీటర్ పదవ, మరియు సుమారు ^{12 అక్టోబర్} కణాలు వహిస్తాయి చేయవచ్చు. ఈ తక్కువ సాంద్రత, ఎందుకంటే అలాంటి మెటీరియల్ యొక్క పరిమాణం గురించి ^{23 అక్టోబర్} అణువులు కలిగి. అందువలన, ఒక గుద్దుకున్న కిరణాలు కలుస్తాయి ఉన్నప్పుడు, కణాలు ప్రతి ఇతర తో స్పందిస్తుందో మాత్రమే ఒక చిన్న సంభావ్యత ఉంది. ఆచరణలో గడ్డకట్టడం రింగ్ చుట్టూ తరలించడానికి మరియు మళ్ళీ కలిసే కొనసాగుతుంది. చార్జ్ కలిగిన అణువులు (10 ^-11 mm Hg. వి) యొక్క యాక్సిలేటర్ లో హై వాక్యూమ్ కణాలు గాలి అణువుల తో గుద్దుకోవటం లేకుండా అనేక గంటల ప్రచారం చేసే క్రమంలో అవసరం. అందువలన, రింగ్ కూడా సంచిత, కిరణాలు వాస్తవానికి అనేక గంటల విషయంలో నిల్వ ఎందుకంటే అంటారు.

నమోదు

కణాలు వ్యతిరేక దిశలో కదిలే, లక్ష్యాన్ని లేదా ఇతర పుంజం కొట్టాడు మెజారిటీ చార్జ్డ్ పార్టికల్ యాక్సిలరేటర్ నమోదు చేయవచ్చు ఏర్పడుతుంది. ఒక టెలివిజన్ చిత్రాన్ని ట్యూబ్ లో తుపాకీ నుండి ఎలక్ట్రాన్లు లోపలి ఉపరితలంపై పాస్పర్ స్క్రీన్ సమ్మె మరియు తద్వారా ప్రసారం చిత్రం వినోదాన్ని ఇది కాంతి, విడుదల. యాక్సిలరేటర్ లో ఇటువంటి ప్రత్యేక డిటెక్టర్లు చెల్లాచెదురుగా కణాలు స్పందించలేదు, కాని వారు సాధారణంగా కంప్యూటర్ డేటా లోకి మార్చవచ్చును మరియు కంప్యూటర్ కార్యక్రమాలు ఉపయోగించి విశ్లేషించవచ్చు విద్యుత్ సంకేతాలు సృష్టించడానికి రూపొందించబడ్డాయి. మాత్రమే అంశాలు అయనీకరణ లేదా పరమాణువుల ప్రేరణ ద్వారా ఉదాహరణకు, పదార్థం గుండా విద్యుత్ సంకేతాలు ఉత్పత్తి, మరియు నేరుగా గుర్తించవచ్చు వసూలు. వంటి న్యూట్రినోలు లేదా ఫోటాన్లు తటస్థ కణాలు వారు కదలికలో చార్జ్ కలిగిన అణువులు యొక్క ప్రవర్తన ద్వారా పరోక్షంగా గుర్తించగలుగుతారు.

అనేక ప్రత్యేక డిటెక్టర్లు ఉన్నాయి. వంటి ఒక గైగర్ కౌంటర్, ఒక కణ లెక్కింపు, మరియు ఇతర ఉపయోగాలు, ఉదా: ట్రాక్లను రికార్డ్ లేదా శక్తి వేగం కొలత కోసం వాటిలో కొన్ని. పరిమాణం మరియు సాంకేతిక ఆధునిక డిటెక్టర్లు, ఆవేశం రేణువులను ఉత్పత్తి అయనీకరణం ట్రాక్స్ గుర్తించి వైర్లు తో పెద్ద గ్యాస్తో నిండిన గదులకు చిన్న చార్జ్ కపుల్డ్ పరికరాల నుండి మారవచ్చు.

కథ

చార్జ్డ్ పార్టికల్ యాక్సిలరేటర్ ప్రధానంగా అణు కేంద్రం మరియు ప్రాథమిక కణాల యెుక్క లక్షణాల యొక్క అధ్యయనాలకు అభివృద్ధి. బ్రిటిష్ భౌతిక శాస్త్రవేత్త ప్రారంభించినప్పటినుంచి ఎర్నెస్ట్ రూథర్ఫోర్డ్ 1919 లో, నైట్రోజన్ కేంద్రకం మరియు ఒక అల్ఫా పార్టికల్ చర్య, 1932 అణు భౌతిక రంగంలో అన్ని పరిశోధన హీలియం కేంద్రకం, సహజ రేడియోయాక్టివ్ అంశాలతో యొక్క క్షయం ద్వారా విడుదల జరిగాయి. సహజ ఆల్ఫా కణాల 8 MeV ఒక గతి శక్తి కలిగి, కానీ రుతేర్ఫోర్డ్ వారు కృత్రిమంగా భారీ కేంద్రకం యొక్క క్షయం పర్యవేక్షణ మరింత ఎక్కువ విలువలు వేగవంతం అని అభిప్రాయపడ్డాడు. సమయంలో కష్టం అనిపించింది. అయితే, 1928 లో చేసిన లెక్కింపు Georgiem Gamovym (గొట్టింజేన్ విశ్వవిద్యాలయం, జర్మనీ వద్ద) అయాన్లు చాలా తక్కువ శక్తుల వద్ద ఉపయోగిస్తారు చేసే, మరియు ఈ దూలం అణు పరిశోధనలకు తగిన అందించే ఒక సౌకర్యం నిర్మించడానికి ప్రయత్నాలు ఉద్దీపన ఉంది చూపించాడు.

ఈ కాలంలో ఇతర సంఘటనలు వసూలు కణ యాక్సిలరేటర్ ఈ రోజు జాతులన్నీ ద్వారా సూత్రాలు ప్రదర్శించారు. కృత్రిమంగా వేగవంతం అయాన్లను మొదటి విజయవంతమైన ప్రయోగాలు కేంబ్రిడ్జ్ విశ్వవిద్యాలయంలో 1932 లో Cockroft మరియు వాల్టన్ జరిగాయి. ఒక వోల్టేజ్ గుణకం ఉపయోగించడం ద్వారా, ప్రోటాన్లు 710 keV విధంగా త్వరణం, రెండోది రెండు ఆల్ఫా కణాలు ఏర్పాటు లిథియం చర్యనొందే చూపించాడు ఉంటాయి. 1931 ద్వారా, న్యూ జెర్సీ లో ప్రిన్స్టన్ విశ్వవిద్యాలయంలో, రాబర్ట్ వాన్ డె గ్రాఫ్ ఎలెక్ట్రో బెల్ట్ మొదటి అధిక సంభావ్య జెనరేటర్ నిర్మించారు. వోల్టేజ్ గుణకం Cockcroft-వాల్టన్ జనరేటర్లు మరియు వాన్ డె గ్రాఫ్ జనరేటర్ ఇప్పటికీ యాక్సిలరేటర్ కోసం శక్తి మూలాలుగా ఉపయోగిస్తున్నారు.

సరళ ప్రతిధ్వని యాక్సిలేటర్ సూత్రం లో ఆచెన్, జర్మనీ 1928 ది రైన్-వెస్ట్ఫలియన్ సాంకేతిక విశ్వవిద్యాలయం రోల్ఫ్ Widerøe రుజువయింది, అతను వాటిని చెప్పడం రెండు సార్లు కంటే ఎక్కువ శక్తులు సోడియం మరియు పొటాషియం అయాన్లు వేగవంతం అధిక AC వోల్టేజ్ ఉపయోగిస్తారు. 1931 లో యునైటెడ్ స్టేట్స్ ఎర్నెస్ట్ Lourens మరియు అతని సహాయకుడు కాలిఫోర్నియా, బర్కిలీ విశ్వవిద్యాలయం యొక్క డేవిడ్ స్లోన్, 1.2 MeV కంటే అధిక శక్తులతో పాదరసం అయాన్లు వేగవంతం అధిక ఫ్రీక్వెన్సీ ఖాళీలను ఉపయోగిస్తారు. ఈ పని భారీ చార్జ్ కలిగిన అణువులు Widerøe యొక్క ఏక్సిలరేటర్ పరిపూర్ణం ఉంది, కానీ అయాన్ కిరణాలు అణు పరిశోధనలో ఉపయోగకరంగా లేవు.

అయస్కాంత ప్రతిధ్వని యాక్సిలేటర్ లేదా సైక్లోట్రాన్, లారెన్స్ Widerøe సంస్థాపన యొక్క మార్పు వలె భావించారు. స్టూడెంట్ లారెన్స్ లివింగ్స్టన్ 80 keV ఒక శక్తి తో అయాన్లు దీనితో 1931 లో సైక్లోట్రాన్ సూత్రం ప్రదర్శించారు. 1932 లో, లారెన్స్ మరియు లివింగ్స్టోన్ వరకు 1 MeV కంటే ఎక్కువ ప్రోటాన్లు యొక్క త్వరణం ప్రకటించింది. గురించి 4 MeV - తరువాత 1930 లో, శక్తి cyclotrons 25 MeV, మరియు వాన్ డె గ్రాఫ్ చేరుకుంది. 1940 లో, డొనాల్డ్ క్రిస్మస్, ఇల్లినాయిస్, మొదటి betatron, మాగ్నటిక్ ఇండక్షన్ ఎలక్ట్రాన్ యాక్సిలేటర్ విశ్వవిద్యాలయంలో నిర్మించారు అయస్కాంతం నిర్మాణం కక్ష్య జాగ్రత్తగా గణనల్లో ఫలితాలు దరఖాస్తు.

ఆధునిక భౌతిక: కణ యాక్సిలరేటర్

రెండవ ప్రపంచ యుద్ధం తర్వాత అధిక శక్తులు కణాలు వేగవంతం శాస్త్రం లో వేగవంతమైన పురోగతి ఉంది. అప్పుడు మాస్కోలో బర్కిలీ మరియు వ్లాదిమిర్ Veksler వద్ద ఎడ్విన్ మెక్మిలాన్ ప్రారంభమైంది. 1945 లో, వారు ప్రతి ఇతర నుండి రెండు స్వతంత్రంగా దశలో స్థిరత్వం సూత్రం వర్ణిస్తారు ఉంటాయి. ఈ భావన వృత్తాకార యాక్సిలేటర్ ప్రోటాన్ శక్తి మీద ఆంక్షలు తొలగించబడింది మరియు ఎలక్ట్రాన్లు ఒక అయస్కాంత ప్రతిధ్వని యాక్సిలరేటర్ (synchrotrons) సహాయపడ్డారు అణువుల స్థిరంగా కక్ష్యలు నిర్వహించడానికి ఒక మార్గంగా అందిస్తుంది. Autophasing, దశ స్థిరత్వం సూత్రం అమలు, కాలిఫోర్నియా విశ్వవిద్యాలయంలో ఒక చిన్న synchrocyclotron నిర్మాణం మరియు ఇంగ్లాండ్ లో సిన్క్రోట్రోన్ తరువాత నిర్ధారించబడింది. కొంతకాలం తర్వాత, మొదటి ప్రోటాన్ సరళ ప్రతిధ్వని యాక్సిలేటర్ రూపొందించారు. ఈ విధానాన్ని అప్పుడు నుండి నిర్మించిన అన్ని ప్రధాన ప్రోటాన్ synchrotrons ఉపయోగిస్తారు.

1947 లో, విలియం హాన్సెన్, కాలిఫోర్నియాలోని స్టాన్ఫోర్డ్ విశ్వవిద్యాలయంలో రెండవ ప్రపంచ యుద్ధంలో రాడార్ కోసం అభివృద్ధి చేశారు, ఇది మైక్రోవేవ్ టెక్నాలజీ ఉపయోగించారు ప్రయాణిస్తున్న తరంగ వద్ద మొదటి ఎలెక్ట్రాన్ లీనియర్ యాక్సిలేటర్ నిర్మించారు.

అధ్యయనంలో ప్రోగ్రెస్ ఎప్పుడూ పెద్ద యాక్సిలరేటర్ నిర్మాణానికి దారి తీసింది ప్రొటాన్ శక్తి, పెంచడం ద్వారా సాధ్యపడింది. ఈ ధోరణి అధిక ఉత్పాదక వ్యయం భారీ అయస్కాంతం రింగ్ నిలిపయబడుతుంది ఉంది. అతిపెద్ద 40,000 టన్నుల బరువు ఉంటుంది. (కొన్నిసార్లు బలమైన దృష్టి పిలుస్తారు) యంత్రం పరిమాణం పెరుగుదల లేకుండా శక్తి పెరగడం కోసం మెథడ్స్ వికల్పంగా సారించడం ఒక టెక్నిక్ గురించి 1952 లివింగ్స్టన్, కోరంట్ మరియు స్నైడర్ godu ప్రదర్శించారు చేశారు. ఈ సూత్రం పని Synchrotrons, ముందు కంటే 100 రెట్లు తక్కువగా అయస్కాంతాలు ఉపయోగించండి. ఇటువంటి సారించడం అన్ని ఆధునిక synchrotrons ఉపయోగిస్తారు.

1956 లో క్రిస్మస్ కణాలు రెండు సెట్లను కలుస్తున్న కక్ష్యలు న ఉంచుకుంటారు ఉంటే, మీరు వాటిని కొట్టుకొని చూడవచ్చు గ్రహించారు. ఈ ఆలోచన యొక్క అప్లికేషన్, చక్రాల్లో చేరడం వేగవంతం కిరణాలు అవసరం సంచిత అని. ఈ టెక్నాలజీ పరస్పర రేణువులు గరిష్ట శక్తి సాధించింది.