Ano ang isang linear accelerator?

Ang isang linear accelerator ay isang aparato na nagpapabilis sa isang mataas na tulin sa pamamagitan ng paglipat nito sa isang linear na landas na may mga patlang na electromagnetic.Ang termino ay kadalasang ginagamit upang sumangguni sa isang linear na butil na accelerator, o Linac, na nagpapabilis ng mga atomo o mga subatomic na particle."Ang linear accelerator ay maaari ring sumangguni sa mga aparato na gumagamit ng electromagnetism upang maitulak ang mas malalaking bagay, tulad ng mga coilguns at riles.Ang mga linear na accelerator ng butil ay karaniwang ginagamit sa gamot, industriya, at pang -agham na mga eksperimento, at ang mga electromagnetic accelerator para sa mas malalaking bagay ay maaaring magkaroon ng mga aplikasyon sa hinaharap para sa mga layunin tulad ng paglalakbay sa espasyo at armas.Ang mga ito ay maaaring buong sisingilin na mga atomo, na tinatawag na mga ion, o mga subatomic na particle tulad ng mga proton at electron.Una, ang maliit na butil na mapabilis ay nabuo ng isang electromagnetic na aparato tulad ng isang cathode o mapagkukunan ng ion at pinakawalan sa isang silid na may hugis na pipe na may linya na may mga electrodes.Ang mga electrodes ay pagkatapos ay pinalakas upang lumikha ng mga oscillating magnetic field na nagbibigay ng enerhiya sa butil at mapabilis ang tubo patungo sa target ng mga aparato.Ang tumpak na pag -aayos ng mga electrodes sa loob ng tubo, ang lakas at dalas ng enerhiya na ipinadala sa mga electrodes, at ang laki ng mga electrodes lahat ay nag -iiba ayon sa mga particle na pinabilis at ang layunin ng aparato.

Ang isang simple at napaka -pangkaraniwang halimbawa ay ang cathode ray tube, na karaniwang ginagamit sa telebisyon, monitor, at iba pang mga teknolohiya ng pagpapakita.Ang cathode ray tube ay nagtutulak ng mga electron sa tubo hanggang sa hampasin nila ang isang solidong target sa dulo ng mga tubo na gawa sa mga materyales na luminescent na tinatawag na mga posporo, na karaniwang mga compound ng metal sulfide.Nagdudulot ito ng bahagi ng enerhiya ng mga electron na ilalabas bilang isang paglabas ng enerhiya ng electromagnetic sa mga haba ng haba na nakikita ng mata ng tao bilang nakikita na ilaw.Ang mga X-ray machine na ginamit sa gamot at biological na pananaliksik ay sumusunod sa isang katulad na prinsipyo, pagpapaputok ng mga daloy ng mga electron sa tanso, molibdenum, o tungsten upang makabuo ng mga emisyon ng x-ray na maaaring magamit para sa imaging o, na may mas malakas na aparato, radiotherapy.

linearAng mga accelerator ng butil ay ginagamit din sa pananaliksik na pang -agham.Ang mga maliliit na aparato ay madalas na ginagamit para sa imaging sa biological at arkeolohikal na pananaliksik.Ang mga linear accelerator na ginamit para sa pananaliksik ay nag -iiba nang malaki sa laki, at maaaring maabot ang tunay na mga sukat ng malalaking sukat dahil sa napakataas na antas ng enerhiya na kinakailangan upang makabuo ng ilan sa mga phenomena na pinag -aralan sa modernong pisika.Ang pinakamalaking linear particle accelerator sa Earth, na matatagpuan sa SLAC (Stanford Linear Accelerator Center) National Accelerator Laboratory sa Menlo Park, California, ay dalawang milya ang haba.

Ginagamit din sila sa ilang mga pang -industriya na proseso.Ang ilang mga silikon na chips na ginamit sa mga modernong electronics ay ginawa sa isang proseso na nagsasama ng mga accelerator na nagtutulak sa buong sisingilin na mga atoms sa halip na mga subatomic na particle, na nagpapahintulot sa napaka -tumpak na paglalagay ng mga atoms sa panahon ng paggawa.Ang mga accelerator ay maaari ding magamit upang itanim ang mga ion sa ibabaw ng mga materyales tulad ng bakal, na binabago ang istraktura ng materyal upang gawin itong mas lumalaban sa mga bitak na kaagnasan ng kemikal.mga bagay sa isang katulad na paraan, gamit ang electromagnetism upang mapabilis ang isang projectile kasama ang isang tuwid na landas.Ang mga gawaing ito sa pamamagitan ng pagpapatakbo ng koryente sa pamamagitan ng alinman sa isang metal coil na nakabalot sa bariles ng aparato, isang disenyo na tinatawag na coilgun, mass driver, o Gauss gun, o sa pamamagitan ng isang pares ng mga riles ng metal na nakaposisyon na magkatulad sa bawat isa, na tinatawag na isang riles.Ang isang bagay na gawa sa isang ferromagnetic material, tulad ng bakal, ay maaaring mapabilis sa bariles ng aparato na may mga magnetic field na ginawa ng maayos na na -time na mga electric currents.Ang mga coilguns ay iminungkahi bilang isang posibleng paraan upang ilunsad ang mga kargamento mula sa ibabaw ng lupa papunta sa kalawakan, at parehong mga coilgun at rilesay sinaliksik bilang posibleng mga armas.