Acelerador lineal

Acelerador lineal
El acelerador de partículas lineal es un dispositivo eléctrico para la aceleración de partículas subatómicas que posean carga eléctrica, tales como electrón, positrón, protón o ion.
Desarrollo del acelerador lineal

Principio de construcción de un acelerador lineal según Ising y Wideröe
Antiguamente las partículas se aceleraban mediante un voltaje continuo, pero pronto seobservó que al aumentar el voltaje, se producía una descarga eléctrica con el medio que impedía tales aumentos de voltaje.
Por lo tanto, se buscaron alternativas al principio de generar la aceleración con corriente continua. Gustav Ising sugirió el acelerador lineal basado en un voltaje alternante y Rolf Wideröe desarrolló tal concepto por primera vez en el año 1928. Este tipo de acelerador secompone de numerosos elementos de aceleración, los tubos de empuje. Entre los tubos de empuje individuales se encuentra una columna en la cual existe un campo eléctrico pulsante. La frecuencia de la pulsación es tal que las partículas que la atraviesan siempre se aceleran, con lo cual aumenta su energía cinética en pequeños saltos. El tubo de empuje actúa como una caja de Faraday. El campo seconmuta mientras la partícula pasa el tubo de empuje, de tal forma que cuando la partícula llega, un campo la vuelve a acelerar. De esta forma, las partículas se aceleran a energías que no se pueden alcanzar con un único elementos de aceleración.
Un acelerador de partículas líneal moderno es básicamente un cilindro que constituye una guía de ondas, en la cual viaja una onda electromagnética. Consistede:
* Una fuente de partículas
* Una fuente de alto voltaje para la inyección inicial de las partículas
* Un tubo hueco en el que se hace el vacío. Su longitud depende de las aplicaciones. Si es para la producción de rayos X, su longitud es de 1 a 2 metros.
* Electrodos cilíndricos aislados eléctricamente. Su longitud depende de la distancia en el tubo, así como del tipo departícula a acelerar y de la potencia y la frecuencia del voltaje aplicado. Los segmentos más cortos están cerca de la fuente y los más largos, al otro extremo.
* Fuentes de voltaje alterno, que van a alimentar a los electrodos.
* Un objetivo adecuado. Si se aceleran electrones para producir rayos X, entones se usa una placa de tungsteno enfriada por agua. Si se aceleran protones u otros iones, seusan diferentes materiales según la investigación a realizar.
* Se pueden requerir lentes magnéticas y eléctricas adicionales para mantener el haz focalizado en el centro del tubo y los elementos aceleradores.
* Los aceleradores muy largos pueden precisar el alineamiento de sus componentes mediante servos y un haz de láser como guía.

Su tamaño va desde un tubo de rayos catódicos de untelevisor hasta el acelerador lineal de Stanford, California, de 3 kilómetros de longitud
Generador de Van de Graaff
El generador de Van de Graaff es una máquina electrostática que utiliza una cinta móvil para acumular grandes cantidades de carga eléctrica en el interior de una esfera metálica hueca. Las diferencias de potencial así alcanzadas en un generador de Van de Graaff moderno puedenllegar a alcanzar los 5 megavoltios. Las diferentes aplicaciones de esta máquina incluyen la producción de rayos X, esterilización de alimentos y experimentos de física de partículas y física nuclear.
* 1 Descripción * 2 Historia * 3 Generadores de Van de Graaff en exhibición * 4 Enlaces externos |
Descripción
El generador consiste en una cinta, transportadora de material aislantemotorizada, que transporta carga a un terminal hueco. La carga es depositada en la cinta por inducción en la cinta, ya que la varilla metálica o peine, esta muy próxima a la cinta pero no en contacto. La carga, transportada por la cinta, pasa al terminal esférico nulo por medio de otro peine o varilla metálica que se encarga de producir energía.
Historia
Este tipo de generador eléctrico fue...