Hogyan működik a részecsköegygyorsító?

A részecske -gyorsító egy olyan fizikai eszköz, amely elektromos mezőket használ a töltött részecskék óriási sebességre történő felgyorsítására, néha a fénysebesség jelentős frakcióira.A részecskeszgyorsokban megtalálható általános részecskék a protonok és az elektronok, az atom építőelemei.egy speciális elektromágneses sugárzás generálása.A részecskegyorsítókat gyakran használják a részecskék egymás elleni összetörésére nagyon nagy sebességgel, feltárva alapvető alkotóelemeiket.A röntgengenerátor és a televíziós készlet egyaránt a részecskepedátorok általános példái, ugyanolyan alapvető kialakításúak, mint a nagy energiájú fizikai kísérletekben használt nagyobb unokatestvéreik.

Egy részecsköegygyorsító a két kategória egyikébe tartozik: kör vagy lineáris.Ennek az elrendezésnek az az előnye, hogy a részecske sokszor körbe irányítható, és a hardver mentésével.A hátránya az, hogy a körkörös gyorsítók részecskéi elektromágneses sugárzást bocsátanak ki, úgynevezett szinkrotron sugárzásnak.Mivel a lendületük folyamatosan arra ösztönzi őket, hogy repüljenek ki a körbe tangenciális pályán, az energiát folyamatosan kell felhasználni, hogy a körkörös ösvényen tartsák őket, azaz a körkörös részecske gyorsítók kevésbé hatékonyak.A nagy gyorsítókban a szinkrotron sugárzás annyira intenzív, hogy az egész gyorsítót a föld alatt kell temetni a biztonsági előírások fenntartása érdekében.Az illinoisi fermilab részecskegyorsító kör alakú útja 4 mérföld (6,43 km).A televízióban lévő katódsugár cső egy alacsony energiájú részecskegyorsító, amely fotonokat lő a látható fénytartományban egy üveglemezen, a képernyőn.A fotonok áramlását folyamatosan átirányítják, hogy a képernyőt pixelekkel töltsék meg.Ez az átirányítás elég gyorsan megtörténik, hogy a felváltó fotonok folyamatos képként érzékeljük.A tányérok sorozata alternatívaként vonzza és visszatartja a rájuk mozgó töltött részecskéket, és előre húzza a részecskéket, amikor még nem adták át, és elnyomják őket.Ilyen módon váltakozó elektromos mezők használhatók a részecskék áramlásainak felgyorsítására nagyon nagy sebességekre és energiákra.A fizikusok ezeket a gyorsítókat használják az egzotikus körülmények szimulálására, például a csillagok középpontjában vagy az univerzum elejének közelében.A részecskefizika standard modelljével leírt részecskék -állatkertet fokozatosan fedeztük fel a részecskagyorsító kísérletekben.A legnagyobb lineáris részecskegyorsító a Stanford lineáris gyorsító, amelynek hossza 2 mérföld (3,2 km)