Apa itu akselerator linier?

Accelerator linier adalah perangkat yang mempercepat penting menjadi kecepatan tinggi dengan memindahkannya ke jalur linier dengan medan elektromagnetik.Istilah ini paling umum digunakan untuk merujuk pada akselerator partikel linier, atau linac, yang mempercepat atom atau partikel subatomik.“Akselerator linier juga dapat merujuk pada perangkat yang menggunakan elektromagnetisme untuk mendorong objek yang lebih besar, seperti coilgun dan railgun.Akselerator partikel linier umumnya digunakan dalam obat -obatan, industri, dan percobaan ilmiah, dan akselerator elektromagnetik untuk objek yang lebih besar mungkin memiliki aplikasi di masa depan untuk tujuan seperti perjalanan ruang angkasa dan senjata.

Akselerator partikel linier menembakkan partikel yang bermuatan magnetis.Ini dapat berupa seluruh atom bermuatan, yang disebut ion, atau partikel subatomik seperti proton dan elektron.Pertama, partikel yang akan dipercepat dihasilkan oleh perangkat elektromagnetik seperti katoda atau sumber ion dan dilepaskan ke dalam ruang vakum berbentuk pipa yang dilapisi dengan elektroda.Elektroda kemudian diberi energi untuk membuat medan magnet berosilasi yang memberikan energi pada partikel dan mempercepatnya ke tabung menuju target perangkat.Susunan elektroda yang tepat di dalam tabung, daya dan frekuensi energi yang dikirim ke dalam elektroda, dan ukuran elektroda semuanya bervariasi sesuai dengan partikel yang dipercepat dan tujuan perangkat.

Contoh sederhana dan sangat umum adalah tabung sinar katoda, yang biasa digunakan dalam televisi, monitor, dan teknologi tampilan lainnya.Tabung sinar katoda mendorong elektron ke bawah tabung sampai mereka menyerang target padat di ujung tabung yang terbuat dari bahan luminescent yang disebut fosfor, yang biasanya merupakan senyawa logam sulfida.Hal ini menyebabkan bagian dari energi elektron dilepaskan sebagai emisi energi elektromagnetik dalam panjang gelombang yang dideteksi mata manusia sebagai cahaya tampak.Mesin sinar-X yang digunakan dalam pengobatan dan penelitian biologis mengikuti prinsip yang sama, menembakkan aliran elektron ke dalam tembaga, molibdenum, atau tungsten untuk menghasilkan emisi sinar-X yang dapat digunakan untuk pencitraan atau, dengan perangkat yang lebih kuat, radioterapi.

linearAkselerator partikel juga digunakan dalam penelitian ilmiah.Perangkat kecil sering digunakan untuk pencitraan dalam penelitian biologis dan arkeologis.Akselerator linier yang digunakan untuk penelitian sangat bervariasi dalam ukuran, dan dapat mencapai dimensi yang benar -benar kolosal karena tingkat energi yang sangat tinggi yang diperlukan untuk menghasilkan beberapa fenomena yang dipelajari dalam fisika modern.Akselerator partikel linier terbesar di Bumi, yang terletak di Laboratorium Akselerator Nasional SLAC (Stanford Linear Accelerator) di Menlo Park, California, panjangnya dua mil.

Mereka juga digunakan dalam beberapa proses industri.Beberapa chip silikon yang digunakan dalam elektronik modern diproduksi dalam proses yang menggabungkan akselerator yang mendorong seluruh atom bermuatan alih -alih partikel subatomik, memungkinkan penempatan atom yang sangat tepat selama produksi.Akselerator juga dapat digunakan untuk menanamkan ion dalam permukaan bahan seperti baja, mengubah struktur bahan agar lebih tahan terhadap retak korosi kimia.

Istilah "akselerator linier" juga kadang -kadang digunakan untuk perangkat yang mendorong lebih besarObjek dengan cara yang sama, menggunakan elektromagnetisme untuk mempercepat proyektil di sepanjang jalur lurus.Pekerjaan ini dengan menjalankan listrik melalui kumparan logam yang melilit laras perangkat, desain yang disebut coilgun, pengemudi massal, atau senjata Gauss, atau melalui sepasang rel logam yang diposisikan sejajar satu sama lain, yang disebut railgun.Sebuah objek yang terbuat dari bahan feromagnetik, seperti besi, dapat dipercepat dari laras perangkat dengan medan magnet yang diproduksi oleh arus listrik yang tepat waktu.Coilgun telah diusulkan sebagai cara yang mungkin untuk meluncurkan kargo dari permukaan bumi ke luar angkasa, dan baik coilgun dan railgunssedang diteliti sebagai senjata yang mungkin.