aceleradores de particulas

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL
ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA QUIMICA E INDUSTRIAS EXTRACTICAS
ELECTRICIDAD Y MAGNETISMO

TRABAJO
ACELERADORES DE PARTICULAS
MOTORES Y GENERADORES



















ACELERADORES DE PARTICULAS
Un acelerador de partículas es un dispositivo que utiliza campos electromagnéticos para acelerar partículas cargadas hasta altas velocidades, yasí, colisionarlas con otras partículas. De esta manera, se generan multitud de nuevas partículas que -generalmente- son muy inestables y duran menos de un segundo, o bien, permite estudiar más a fondo las partículas que fueron colisionadas por medio de las que fueron generadas. Hay dos tipos básicos de aceleradores de partículas: los lineales y los circulares. El tubo de rayos catódicos de untelevisor es una forma simple de acelerador de partículas.
Los aceleradores de partículas imitan, en cierta forma, la acción de los rayos cósmicos sobre la atmósfera terrestre, lo cual produce al azar una lluvia de partículas exóticas e inestables. Sin embargo, los aceleradores prestan un entorno mucho más controlado para estudiar estas partículas generadas, y su proceso de desintegración.
Eseestudio de partículas, tanto inestables como estables, puede ser en un futuro útil para el desarrollo de la medicina, la exploración espacial, tecnología electrónica, etcétera.
Aceleradores de bajas energías
Ejemplos de todos los días de aceleradores de partículas son los tubos de rayos catódicos, encontrados en televisores y generadores de rayos X. Estos aceleradores de baja energía usan un par deelectrodos con un voltaje de corriente directa de unos cientos de voltios en ellos. En un generador de rayos X, el objetivo es uno de los electrodos. En la fabricación de circuitos integrados también se utiliza un acelerador de partículas baja energía, llamado implantador de iones.
Aceleradores de altas energías


Líneas del haz de partículas que llevan desde el acelerador de Van de Graaf avarios experimentos, en la base del Campus Jussieu de París.
Aceleradores lineales


Acelerador lineal de partículas en el Argonne National Laboratory.
Los aceleradores lineales (muchas veces se usa el acrónimo en inglés linac) de altas energías utilizan un conjunto de placas o tubos situados en línea a los que se les aplica un campo eléctrico alterno. Cuando las partículas se aproximan a unaplaca, se aceleran hacia ella al aplicar una polaridad opuesta a la suya. Justo cuando la traspasan, a través de un agujero practicado en la placa, la polaridad se invierte, de forma que en ese momento la placa repele la partícula, acelerándola por tanto hacia la siguiente placa. Generalmente no se acelera una sola partícula, sino un continuo de haces de partículas, de forma que se aplica a cadaplaca un potencial alterno cuidadosamente controlado de forma que se repita de forma continua el proceso para cada haz.


En los aceleradores de partículas más antiguos se usaba un Generador de Cockcroft-Walton para la multiplicación del voltaje. Esta pieza del acelerador ayudó al desarrollo de la bomba atómica. Construido en 1937 por Philips de Eindhoven, se encuentra actualmente en el museode ciencias naturales de Londres (Inglaterra).
A medida que las partículas se acercan a la velocidad de la luz, la velocidad de inversión de los campos eléctricos se hace tan alta que deben operar a frecuencias de microondas, y por eso, en muy altas energías, se utilizan cavidades resonantes de frecuencias de radio en lugar de placas.
Los tipos de aceleradores de corriente continua capaces deacelerar a las partículas hasta velocidades suficientemente altas como para causar reacciones nucleares son los generadores Cockcroft-Walton o los multiplicadores de potencial, que convierten una corriente alterna a continua de alto voltaje, o bien generadores Van de Graaf que utilizan electricidad estática transportada mediante cintas.
Estos aceleradores se usan en muchas ocasiones como primera...