ลำแสงอนุภาคคืออะไร?

ลำแสงอนุภาคเป็นลำแสงของอนุภาคเร่งความเร็วซึ่งมักจะเป็นอนุภาคที่มีประจุ (ไอออน)การใช้งานจริงของลำแสงอนุภาครวมถึงตัวเร่งอนุภาค (Atom Smashers), ในฟิสิกส์พลาสมา, โทรทัศน์หลอดแคโทดเรย์, การแสดงคอมพิวเตอร์และในการรักษามะเร็งหลังจากการวิจัยสั้น ๆ เกี่ยวกับอาวุธลำแสงอนุภาคในปี 1980 การตรวจสอบดังกล่าวส่วนใหญ่จะลดลงด้วยเลเซอร์และอาวุธพลังงานอื่น ๆ ที่ได้รับความสนใจและดอลลาร์การวิจัยในปัจจุบันตัวอย่างตามธรรมชาติของลำแสงอนุภาคจะเป็นฟ้าผ่าซึ่งอิเล็กตรอนกระโดดจากเมฆที่มีประจุลบไปยังพื้นดินที่เป็นกลาง

ลำแสงอนุภาคส่วนใหญ่ประกอบด้วยอนุภาคที่มีประจุเช่นโปรตอนหรืออิเล็กตรอนเนื่องจากอนุภาคที่มีประจุนั้นง่ายต่อการเร่งใช้แม่เหล็กคานอนุภาคส่วนใหญ่ถูกสร้างขึ้นโดยการใช้กระแสของอนุภาคผ่านชุดของอุปกรณ์ซึ่งแต่ละอันจะส่งสัญญาณไปยังลำแสงเล็กน้อยจนกว่าจะเร่งความเร็วด้วยความเร็วที่สำคัญในเครื่องเร่งอนุภาคบางตัวความเร็วนี้สามารถอยู่ได้มากถึง 99.999% ของความเร็วแสงคานอนุภาคที่ประกอบด้วยอิเล็กตรอนมีแนวโน้มที่จะเร็วที่สุดเนื่องจากอนุภาคเหล่านี้มีน้ำหนักเบากว่าโปรตอนมากกว่าพันเท่าและสามารถเร่งได้ง่ายที่สุด

ถึงแม้ว่าลำแสงอนุภาคนั้นมีความรู้สึกแบบไซไฟในโทรทัศน์ Cathode Ray Tube ทั้งหมดแม้แต่สายไฟฟ้าทั้งหมดก็สามารถพิจารณาได้ว่ามีลำแสงอนุภาคอิเล็กตรอนแม้ว่าเส้นทางของพวกเขาจะไม่ค่อยเป็นเส้นตรงในโทรทัศน์หลอดแคโทดเรย์ลำแสงอนุภาคถูกผลิตโดยปืนอิเล็กตรอนปืนอิเล็กตรอนยิงอิเล็กตรอนที่หน้าจอฟลูออเรสเซนต์ซึ่งสว่างขึ้นเพื่อตอบสนองต่ออนุภาคที่เข้ามาทำให้เกิดภาพ

การใช้คานอนุภาคที่เป็นนวัตกรรมหนึ่งครั้งคือการรักษาด้วยรังสีซึ่งลำแสงอนุภาคจะฆ่าเซลล์มะเร็งข้อเสียของวิธีการนี้คือความเสียหายต่อเซลล์ที่มีสุขภาพดีและความเสี่ยงของการได้รับรังสีส่วนเกินกลไกของการกระทำคือการแผ่รังสีที่สร้างความเสียหายให้กับ DNA ของเซลล์มะเร็งทำให้พวกเขาไม่สามารถทำซ้ำตนเองได้ความท้าทายอย่างหนึ่งในการบำบัดด้วยรังสีประเภทนี้คือการก่อตัวของเนื้องอกที่มีออกซิเจนต่ำ-เนื้องอกที่เจริญเร็วกว่าเลือดของพวกเขาเนื้องอกที่มีออกซิเจนในระดับสูงนั้นเหมาะสำหรับการรักษาด้วยรังสีเนื่องจากการทิ้งระเบิดเนื้อเยื่อออกซิเจนด้วยรังสีปล่อยอนุมูลอิสระจำนวนมากซึ่งทำให้เกิดความเสียหายรองกับเซลล์มะเร็ง

คานอนุภาคที่ทรงพลังที่สุดในโลกนั้นใช้ในเครื่องเร่งอนุภาคที่ใหญ่ที่สุดเช่น Hadron Collider (LHC) ใกล้กับเจนีวาประเทศสวิตเซอร์แลนด์Hadron Collider ขนาดใหญ่ตั้งอยู่ในอุโมงค์ 27 กม. (17 ไมล์) เป็นเส้นรอบวงมากถึง 175 ม. (570 ฟุต) ใต้ดินด้วยราคาประมาณ 10 พันล้านเหรียญสหรัฐ (ดอลลาร์สหรัฐ) LHC เป็นหนึ่งในเครื่องจักรที่ใหญ่ที่สุดและแพงที่สุดเท่าที่เคยสร้างมา