A szinkrotron ( szinkronizálás + elektron ) a rezonáns ciklikus gyorsítók egyik fajtája . Jellemzője, hogy a részecskegyorsulás során a nyalábpálya állandó sugarú marad, és a hajlítómágnesek vezető mágneses tere , amely ezt a sugarat meghatározza, idővel növekszik. Ezenkívül a gyorsuló elektromos tér frekvenciája állandó marad (ellentétben a szinkrophasotronnal ). Nyilvánvaló, hogy az ultrarelativisztikus részecskék nyalábjainál a forgási periódust csak a pálya hossza határozza meg, és mivel ez nem változik, nincs szükség az elektromos tér frekvenciájának megváltoztatására. Ezért a könnyű részecskék (elektronok és pozitronok) minden rezonáns ciklikus gyorsítója, valamint a nagy energiájú proton- és iongépek, mint például az LHC és a Tevatron , szinkrotronok. A szinkrotron körülbelül 6,5 TeV energiát ért el a protonoknál ( LHC ), és több mint 100 GeV-ot az elektronoknál ( LEP ). Az elektronszinkrotronok energiájának további növelése a sugárzás hatalmas energiavesztesége miatt nagymértékben megnöveli a méretüket . A fordulatonkénti energiaveszteség arányos a részecske energiájának 4. hatványával: W ~ E 4 / R .
A szinkrotron egy körülbelül gyűrű alakú vákuumkamrával rendelkező elektrovákuum-berendezés, amelyben a részecskék a fénysebességhez közeli sebességre gyorsulnak , és az útjukban álló erős elektromágnesek határozzák meg mozgásuk pályáját. A vákuumkamrában folyamatosan ultramagas vákuumot ( 10-9 Torr nagyságrendű és nagyobb) tartanak fenn, hogy elkerüljék a sugárrészecskék szétszóródását a maradék gáz atomjai által. A szinkrotron a gyorsulás rezonáns elve szerint működik, vagyis az RF-rezonátor gyorsuló elektromos mezőjébe mindig ugyanabban a fázisban keringő részecskecsomó lép be, és a részecskék kis mennyiségű energiát kapnak, jóval kevesebbet, mint a mozgási energia. már megvannak. A részecskék felgyorsulnak a gyorsító szakaszon való többszöri áthaladás miatt (~10 6 -szor másodpercenként).
| részecskegyorsítók | ||
|---|---|---|
| Tervezés szerint |
| |
| Bejelentkezés alapján | ||