Akcelerator – urządzenie służące do przyspieszania cząstek elementarnych lub jonów do prędkości bliskich prędkości światła. Cząstki obdarzone ładunkiem elektrycznym są przyspieszane w polu elektrycznym. Do skupienia cząstek w wiązkę oraz do nadania im odpowiedniego kierunku używa się odpowiednio ukształtowanego, w niektórych konstrukcjach także zmieniającego się w czasie, pola magnetycznego lub elektrycznego.
Najprostszymi urządzeniami do przyspieszania cząstek są działa elektronowe, które stosuje się w kineskopach telewizorów i monitorów, oscyloskopach oraz generatorach promieniowania rentgenowskiego.
Spis treści |
W zastosowaniach badawczych, akceleratory służą do rozpędzania cząstek elementarnych i zderzania ich ze sobą w celu przeprowadzania reakcji jądrowych. Umożliwia to poznawanie własności cząstek i przebiegu owych reakcji. Są one podstawowym narzędziem fizyki jądrowej.
W medycynie, akceleratory stosuje się w radioterapii, czyli do leczenia schorzeń (nowotworów) poprzez naświetlanie ich promieniowaniem jonizującym.
Jedne akceleratory mogą być także częściami innych akceleratorów, o większych energiach maksymalnych. Mają one wstępnie rozpędzać cząstki. Są to, tak zwane akceleratory wstrzykujące (indżektory).
Akceleratory można klasyfikować ze względu na różne cechy:
Główny podział akceleratorów uwzględnia kształt toru i metodę przyspieszania:
Cząstki przyspieszane są polem elektrycznym, pole magnetyczne stosuje się do nadania przyspieszanym cząstkom odpowiedniego toru lub skupienia ich.
Pole elektryczne jest tworzone przez specjalne układy generatorów bardzo wysokiego napięcia i przekazywane na układy elektrod. Pole magnetyczne jest tworzone przy pomocy bloków elektromagnesów, które są rozmieszczone co jakiś czas na całej linii/obwodzie akceleratora.
Akceleratory nie są urządzeniami uniwersalnymi, np. akcelerator przyspieszający cząstki lekkie, nie będzie mógł zostać użyty do przyspieszania ciężkich jonów. Wynika to z różnicy mas cząstek i progu energii, przy której znaczną rolę zaczynają odgrywać efekty relatywistyczne.
Akceleratory mogą zostać wykorzystane do wytwarzania antymaterii.
