Как Ускоритель частиц Работает?
Ускоритель частиц - устройство физики, которое использует электрические поля, чтобы ускорить заряженные частицы к огромным скоростям, иногда значительные фракции скорости света. Общие частицы, которые могут быть найдены в пределах ускорителей частиц, включают протоны и электроны, элементарные звенья атома.
ускоритель частиц используется, чтобы наблюдать поведение мелких частиц в высоких скоростях и энергиях, так же как в большем количестве каждодневных целей, таких как производство определенного сорта электромагнитного излучения. Ускорители частиц часто используются, чтобы разбить частицы друг против друга в очень высоких скоростях, показывая их более фундаментальные изделия. Генератор рентгена и телевизор - оба общие примеры ускорителей частиц, с той же самой базовой конструкцией как их большие аналоги, используемые в богатых энергией экспериментах физики. <прочный> ускоритель частиц относится к одной из двух категорий: круглый или линейный.
В круглом ускорителе частиц, частицы ускорены в непрерывном круглом пути. Преимущество этого расположения состоит в том, что частица может быть направлена в кругу много раз, сохраняя аппаратные средства. Нижняя сторона - то, что частицы в круглых ускоряющих добавках испускают электромагнитное излучение, названное радиацией синхротрона. Поскольку их импульс постоянно поощряет их вылетать на траектории, тангенциальной к кругу, энергия должна непрерывно быть израсходована, чтобы держать их на круглом пути, означающие круглые ускорители частиц менее эффективны. В больших ускоряющих добавках радиация синхротрона настолько интенсивна, что целая ускоряющая добавка должна быть заглубленным метрополитеном, чтобы обслужить требования безопасности. У ускорителя частиц Fermilab в Иллинойсе есть круглый путь 4 миль (6.43 км).
Линейные ускоряющие добавки запускают частицы в прямую линию в неподвижной цели. Электронно-лучевая трубка в Вашем телевидении - низкоэнергетический ускоритель частиц, который запускает фотоны в видимый легкий диапазон в стеклянной тарелке, сите. Поток фотонов постоянно переадресовывается, чтобы наполнить сито пикселами. Это переназначение происходит достаточно быстро, что мы чувствуем переменный поток фотонов как непрерывное изображение.
Богатые энергией линейные ускоряющие добавки, или линейные ускорители , используются в приложениях физики. Серия тарелок альтернативно привлекает и отгоняет заряженные частицы, перемещающиеся через них, таща частицы вперед, когда они еще не передали его, и отодвижение их после того, как они имеют. В этой манере, чередуя электрические поля может использоваться, чтобы ускорить потоки частиц к очень высоким скоростям и энергиям. Физики используют эти ускоряющие добавки, чтобы моделировать экзотические условия, такие как те в центре звезд или около начала вселенной. "Зоопарк частицы", описанный Стандартной Моделью физики элементарных частиц, был раскрыт с приращением в экспериментах ускорителя частиц. Самый большой линейный ускоритель частиц - Стэнфордская Линейная Ускоряющая добавка с длиной 2 миль (3.2 км).