Bagaimana cara kerja akselerator partikel?

Akselerator partikel adalah alat fisika yang menggunakan medan listrik untuk mempercepat partikel bermuatan menjadi kecepatan yang sangat besar, kadang -kadang fraksi signifikan dari kecepatan cahaya.Partikel umum yang dapat ditemukan dalam akselerator partikel termasuk proton dan elektron, blok bangunan atom.

Akselerator partikel digunakan untuk mengamati perilaku partikel kecil dengan kecepatan tinggi dan energi, serta untuk tujuan yang lebih sehari -hari seperti seperti sehari -hari seperti seperti seperti sehari -hari seperti seperti seperti seperti seperti sehari -hari seperti seperti seperti seperti seperti seperti seperti seperti itu seperti seperti sehari -hari seperti seperti seperti seperti seperti seperti seperti seperti seperti seperti tujuan sehari -hari sepertiMenghasilkan jenis radiasi elektromagnetik tertentu.Akselerator partikel sering digunakan untuk menghancurkan partikel satu sama lain dengan kecepatan yang sangat tinggi, mengungkapkan komponen yang lebih mendasar mereka.Generator x-ray dan set televisi adalah contoh umum akselerator partikel, dengan desain dasar yang sama dengan sepupu mereka yang lebih besar yang digunakan dalam percobaan fisika berenergi tinggi. Akselerator partikel termasuk dalam salah satu dari dua kategori: melingkar atau linier.

dalam akselerator partikel melingkar, partikel dipercepat dalam jalur melingkar kontinu.Keuntungan dari pengaturan ini adalah bahwa partikel dapat diarahkan dalam lingkaran berkali -kali, menghemat perangkat keras.Kelemahannya adalah bahwa partikel -partikel dalam akselerator melingkar memancarkan radiasi elektromagnetik, yang disebut radiasi synchrotron.Karena momentum mereka terus -menerus mendorong mereka untuk terbang dengan lintasan lintasan ke lingkaran, energi harus terus -menerus dikeluarkan untuk menjaga mereka di jalur melingkar, yang berarti akselerator partikel melingkar kurang efisien.Dalam akselerator besar, radiasi synchrotron sangat intens sehingga seluruh akselerator harus dikubur di bawah tanah untuk mempertahankan standar keselamatan.Akselerator partikel fermilab di Illinois memiliki jalur melingkar 4 mil (6,43 km).

Akselerator linier partikel api dalam garis lurus pada target tetap.Tabung sinar katoda di televisi Anda adalah akselerator partikel berenergi rendah, yang menembakkan foton dalam kisaran cahaya yang terlihat di pelat kaca, layar.Aliran foton terus -menerus diarahkan untuk mengisi layar dengan piksel.Pengalihan ini terjadi cukup cepat sehingga kami menganggap aliran foton bergantian sebagai gambar kontinu.

Akselerator linier berenergi tinggi, atau linac , digunakan dalam aplikasi fisika.Serangkaian pelat sebagai alternatif menarik dan mengusir partikel -partikel bermuatan yang bergerak melalui mereka, menarik partikel ke depan ketika mereka belum melewatinya, dan mendorongnya setelah mereka memilikinya.Dengan cara ini, medan listrik bergantian dapat digunakan untuk mempercepat aliran partikel menjadi kecepatan dan energi yang sangat tinggi.Fisikawan menggunakan akselerator ini untuk mensimulasikan kondisi eksotis, seperti yang berada di pusat bintang atau dekat awal alam semesta.Kebun binatang partikel yang dijelaskan oleh model standar fisika partikel ditemukan secara bertahap dalam percobaan akselerator partikel.Akselerator partikel linier terbesar adalah akselerator linier Stanford dengan panjang 2 mil (3,2 km).