Doğrusal parçacık hızlandırıcı - Linear particle accelerator

İçinde linak Avustralya Sinkrotronu kullanan radyo dalgaları bir dizi RF boşlukları 100 MeV enerjileri için demetler halinde elektron ışınını hızlandırmak için Linak başında.

Bir doğrusal partikül hızlandırıcı (genellikle kısaltılmış Linak ) bir tür tanecik hızlandırıcı hızlandırır ücret atomdan küçük parçacıklar ya da iyonları bir dizi tabi tutularak yüksek hıza salınım elektrik potansiyellerini bir birlikte doğrusal ışın-hattı . Bu tür makinelerin ilkeleri 1924'te Gustav Ising tarafından önerildi , çalışan ilk makine ise 1928'de RWTH Aachen Üniversitesi'nde Rolf Widerøe tarafından yapıldı . Linacların birçok uygulaması vardır: radyasyon terapisinde tıbbi amaçlar için X-ışınları ve yüksek enerjili elektronlar üretirler , daha yüksek enerjili hızlandırıcılar için parçacık enjektörleri olarak hizmet ederler ve hafif parçacıklar (elektronlar ve pozitronlar) için en yüksek kinetik enerjiyi elde etmek için doğrudan kullanılırlar. parçacık fiziği .

Bir linacın tasarımı, hızlandırılan parçacığın türüne bağlıdır: elektronlar , protonlar veya iyonlar . Linacs bir boyutu aralığı katot ışın tüpü de 3.2 kilometre uzunluğundaki (2.0 mil) Linak için (Linak türüdür) Stanford Doğrusal Hızlandırıcı Merkezi içinde Menlo Park, California .

İnşaat ve işletme

Doğrusal hızlandırıcının nasıl çalıştığını gösteren animasyon. Bu örnekte hızlandırılmış parçacıkların (kırmızı noktalar) pozitif bir yüke sahip olduğu varsayılır. Grafik V (x), zaman içindeki her noktada hızlandırıcı ekseni boyunca elektrik potansiyelini gösterir . Parçacık her elektrottan geçerken RF voltajının polaritesi tersine döner, bu nedenle parçacık her bir boşluğu geçtiğinde elektrik alanı (E, oklar) onu hızlandırmak için doğru yöne sahiptir. Animasyon, her döngüde hızlandırılan tek bir parçacığı gösterir; gerçek linaclarda her döngüde çok sayıda parçacık enjekte edilir ve hızlandırılır. Eylem çok yavaşlamış olarak gösteriliyor.
Avustralya Synchrotron'unun linacını çevreleyen dört kutuplu mıknatıslar , elektron ışınını odaklamaya yardımcı olmak için kullanılır.
Dünyanın en güçlü ikinci linac'ı olan Menlo Park, California'daki Stanford Lineer Hızlandırıcının (SLAC) 2 mil (3,2 km) ışın tüpünü kapsayan bina . Yaklaşık 80.000 hızlandırıcı elektrota sahiptir ve elektronları 50  GeV'a kadar hızlandırabilir.

Doğrusal parçacık hızlandırıcı aşağıdaki parçalardan oluşur:

  • Diğer bileşenleri içeren düz bir içi boş boru vakum odası . Hızlanan partiküllerin hava molekülleri ile çarpışmaması için vakum pompası ile boşaltılır . Uzunluk uygulamaya göre değişecektir. Cihaz, muayene veya terapi amaçlı X-ışınları üretimi için kullanılıyorsa, boru yalnızca 0,5 ila 1,5 metre uzunluğunda olabilir. Cihaz bir senkrotron için bir enjektör olacaksa, yaklaşık on metre uzunluğunda olabilir. Cihaz, nükleer parçacık araştırmaları için birincil hızlandırıcı olarak kullanılıyorsa, birkaç bin metre uzunluğunda olabilir.
  • Makinenin hızlandırdığı yüklü parçacıkları üreten bölmenin bir ucundaki parçacık kaynağı (S) . Kaynağın tasarımı, hızlandırılan parçacığa bağlıdır. Elektronlar soğuk katot , sıcak katot , foto katot veya radyo frekansı (RF) iyon kaynakları tarafından üretilir . Protonlar , birçok farklı tasarıma sahip olabilen bir iyon kaynağında üretilir . Daha ağır parçacıklar hızlandırılacaksa (örneğin, uranyum iyonları ), özel bir iyon kaynağına ihtiyaç vardır. Kaynak, parçacıkları ışın hattına enjekte etmek için kendi yüksek voltaj kaynağına sahiptir.
  • Kaynaktan boru boyunca uzanan bir dizi açık uçlu silindirik elektrot (C1, C2, C3, C4) vardır ve bunların uzunluğu kaynaktan uzaklaştıkça giderek artar. Kaynaktan gelen parçacıklar bu elektrotlardan geçer. Her elektrotun uzunluğu, tahrik güç kaynağının ve hızlandırılacak parçacığın frekansı ve gücü ile belirlenir, böylece parçacık, hızlanan voltajın tam olarak yarım döngüsünde her elektrottan geçer. Parçacığın kütlesi, silindirik elektrotların uzunluğu üzerinde büyük bir etkiye sahiptir; örneğin bir elektron, bir protondan oldukça hafiftir ve bu nedenle, çok hızlı bir şekilde hızlandığı için genellikle çok daha küçük bir silindirik elektrot bölümü gerektirecektir.
  • Hızlandırıcı elektrotların ucunda bulunan, parçacıkların çarpıştığı bir hedef (gösterilmemiştir) . Elektronlar X-ışınları üretmek için hızlandırılırsa, su soğutmalı tungsten hedef kullanılır. Protonlar veya diğer çekirdekler hızlandırıldığında, spesifik araştırmaya bağlı olarak çeşitli hedef malzemeler kullanılır . Hedefin arkasında, gelen parçacıkların hedefin atomları ile çarpışması sonucu ortaya çıkan parçacıkları tespit etmek için çeşitli dedektörler bulunmaktadır. Birçok linac, senkrotronlar ve depolama halkaları gibi daha büyük parçacık hızlandırıcıları için ilk hızlandırıcı aşaması olarak hizmet eder ve bu durumda elektrotları terk ettikten sonra hızlandırılmış parçacıklar hızlandırıcının bir sonraki aşamasına girer.
  • Bir elektronik osilatör ve amplifikatör (G) bir oluşturur radyo frekans AC voltajı silindirik elektrotlara uygulanan yüksek potansiyeli (volt genellikle binlerce). Bu, parçacıkları hızlandıran elektrik alanını üreten hızlanan voltajdır. Gösterildiği gibi, ardışık elektrotlara zıt faz voltajı uygulanır. Yüksek güçlü bir hızlandırıcı, her bir elektroda güç sağlamak için tümü aynı frekansa senkronize edilmiş ayrı bir amplifikatöre sahip olacaktır.

Animasyonda gösterildiği gibi, alternatif silindirik elektrotlara uygulanan salınım voltajı zıt polariteye (180° faz dışı ) sahiptir, bu nedenle bitişik elektrotlar zıt voltajlara sahiptir. Bu, her bir elektrot çifti arasındaki boşlukta, parçacıklar geçerken onlara kuvvet uygulayan ve onları hızlandırarak onlara enerji veren salınımlı bir elektrik alanı (E) yaratır . Parçacık kaynağı, elektrot üzerindeki yük parçacıklar üzerindeki yüke zıt olduğunda, voltajın her döngüsünde bir kez birinci elektrota bir grup parçacık enjekte eder. Elektrotlar, hızlanan parçacıkların her elektrottan geçmesi için tam olarak bir yarım döngü alacak şekilde doğru uzunlukta yapılır. Parçacık demeti bir elektrottan her geçtiğinde, salınan voltaj polariteyi değiştirir, böylece parçacıklar elektrotlar arasındaki boşluğa ulaştığında elektrik alanı onları hızlandırmak için doğru yönde olur. Bu nedenle parçacıklar elektrotlar arasında her geçişlerinde daha hızlı hızlanırlar; elektrotların içinde çok az elektrik alanı vardır, bu nedenle parçacıklar her elektrot içinde sabit bir hızda hareket eder.

Parçacıklar doğru zamanda enjekte edilir, böylece parçacıklar her bir boşluktan geçerken elektrotlar arasındaki salınımlı voltaj farkı maksimum olur. Elektrotlar arasına uygulanan tepe voltajı volt ise ve her parçacık üzerindeki yük temel yükler ise, parçacık her boşluktan geçerken eşit bir elektron volt enerjisi artışı kazanır . Böylece parçacıkların çıkış enerjisi

elektron volt, makinedeki hızlandırıcı elektrotların sayısı.

Işık hızına yakın hızlarda, artan hız artışı, enerjinin parçacıkların kütlesinde bir artış olarak görünmesiyle küçük olacaktır. Hızlandırıcının bunun meydana geldiği kısımlarında, boru şeklindeki elektrot uzunlukları hemen hemen sabit olacaktır. Işının borunun ve elektrotlarının merkezinde kalmasını sağlamak için ek manyetik veya elektrostatik mercek elemanları dahil edilebilir. Çok uzun hızlandırıcılar, bir lazer ışını tarafından yönlendirilen servo sistemlerin kullanımı yoluyla bileşenlerinin hassas bir şekilde hizalanmasını sağlayabilir.

Geliştirmedeki kavramlar

2021 itibariyle çeşitli yeni konseptler geliştirilmektedir. Birincil hedef, daha iyi odaklanmış kirişler, daha yüksek enerji veya daha yüksek ışın akımı ile lineer hızlandırıcıları daha ucuz hale getirmektir.

İndüksiyon lineer hızlandırıcı

İndüksiyon lineer hızlandırıcılar, betatron gibi hızlanma için zamanla değişen bir manyetik alan tarafından indüklenen elektrik alanını kullanır . Parçacık demeti , yüksek akım darbeleriyle manyetize edilen ve sırayla her biri demet yönünün ekseni boyunca bir elektrik alan gücü darbesi üreten, birbiri ardına duran bir dizi halka şeklindeki ferrit çekirdekten geçer . İndüksiyon lineer hızlandırıcılar, elektronlardan ve aynı zamanda ağır iyonlardan gelen kısa yüksek akım darbeleri için düşünülür. Konsept Nicholas Christofilos'un çalışmasına kadar uzanıyor . Gerçekleştirilmesi, daha uygun Ferrit malzemelerinin geliştirilmesindeki ilerlemeye büyük ölçüde bağlıdır . Elektronlarla, 5 MeV'ye kadar enerjilerde 5 kiloampere kadar darbe akımları ve 20 ila 300 nanosaniye aralığında darbe süreleri elde edildi.

Enerji Geri Kazanımı LINAC

Önceki elektron lineer hızlandırıcılarda, hızlandırılmış parçacıklar yalnızca bir kez kullanılır ve daha sonra artık enerjilerinin ısıya dönüştürüldüğü bir soğurucuya (ışın dökümü) beslenir . Bir in enerji geri Linak (ERL; anlamıyla "hızlandırıcı doğrusal ısı geri kazanım"), bunun yerine, örneğin, rezenatörlerde hızlandırılmış ve undulators . Kullanılan elektronlar, hızlandırıcıdan 180 derece faz dışı olarak geri beslenir. Bu nedenle yavaşlama aşamasında rezonatörlerden geçerler ve böylece kalan enerjilerini alana geri verirler. Konsept, frenleme sırasında açığa çıkan kinetik enerjinin bir aküyü şarj ederek bir sonraki hızlanma için kullanıma sunulduğu motorlu araçların hibrit tahrikiyle karşılaştırılabilir.

Brookhaven Ulusal Laboratuvarı  ve Helmholtz-Zentrum Berlin projesi "bERLinPro" ile geliştirme çalışması tekabül bildirildi. Berlin deney hızlandırıcısı, yukarıda bahsedilen tipte süper iletken niyobyum boşluklu rezonatörleri kullanır. 2014 yılında , Energy Recovery Linacs'a dayalı üç serbest elektron lazeri dünya çapında faaliyetteydi  : Jefferson Lab'de (ABD), Budker Nükleer Fizik Enstitüsü'nde (Rusya) ve JAEA'da (Japonya). At Mainz Üniversitesi MESA olarak adlandırılan ERLyi yapım aşamasındadır ve (2019 itibariyle) 2022 yılında faaliyete geçmesi gerekir.

Kompakt Lineer Çarpıştırıcı

Elektronlar ve pozitronlar için Kompakt Doğrusal Çarpıştırıcı (CLIC) (orijinal adı CERN Doğrusal Çarpıştırıcısı , aynı kısaltma ile) kavramı, 1 tera-elektron volt (TeV) düzeyindeki enerjiler için hareket eden bir dalga hızlandırıcısı sağlar. Hızlanma gücünü üretmek için aksi takdirde gerekli olan çok sayıda klistron yükselticisi yerine, içinde duran dalgaların oluştuğu süper iletken boşluklarla çalışan, daha düşük enerjili ikinci bir paralel elektron lineer hızlandırıcı kullanılacaktır. Yüksek frekanslı güç, düzenli aralıklarla ondan çıkarılır ve ana hızlandırıcıya iletilir. Bu sayede 80 MV/m'lik çok yüksek ivme alan gücü elde edilmelidir.

Kielfeld hızlandırıcı (plazma hızlandırıcı)

Boşluklu rezonatörlerde, dielektrik dayanım, belirli bir mesafe içinde elde edilebilecek maksimum ivmeyi sınırlar. Bu sınır, Kielfeld hızlandırıcılarında hızlanan alanı oluşturmak için plazmadaki hızlandırılmış dalgalar kullanılarak aşılabilir : Bir lazer veya parçacık ışını, bir plazmada çok güçlü elektrik alan kuvvetleriyle ilişkili bir salınımı uyarır . Bu, önemli ölçüde (100s ile 1000s arasındaki faktörler) daha kompakt lineer hızlandırıcıların inşa edilebileceği anlamına gelir. Metal buhar plazmalarında yüksek güçlü lazerleri içeren deneyler, ışın hattı uzunluğunun onlarca metreden birkaç cm'ye düşürülmesinin oldukça mümkün olduğunu göstermektedir.

Kompakt Tıbbi Hızlandırıcılar

LIGHT programı (Görüntü Kılavuzlu Hadron Terapisi için Linac), mevcut hızlandırıcı tekniklerini optimize ederek ve iç içe yerleştirerek, birkaç on metrelik bir mesafede tıbbi kullanım için protonları 200 MeV'ye kadar hızlandırabilen bir tasarım yaratmayı umuyor. ) , 50kVdC'de enjeksiyondan ~5MeV demetlerine kadar bir Radyo-frekans dört kutuplu (RFQ) aşaması için en yüksek pratik demet frekansını (şu anda ~ 3GHz) kullanır, 5Mev'den ~40MeV'ye hızlandırmak için bir Yan Birleştirilmiş Sürüklenme Tüpü Linac (SCDTL) ve bir Hücre Birleştirilmiş Linac (CCL) aşaması finali, çıkışı 200-230MeV'ye çıkardı. Her aşama, ışın enerjisi oluşumu sırasında yakın bağlantıya ve senkronize çalışmaya izin verecek şekilde optimize edilmiştir. Projenin amacı, proton tedavisini mevcut radyo tedavisine alternatif olarak daha erişilebilir bir ana ilaç haline getirmektir.

Modern doğrusal hızlandırıcı kavramları

Seçilen hızlanma voltajının frekansı ne kadar yüksek olursa, belirli bir hıza sahip bir parçacığın yol uzunluğu başına daha fazla bireysel hızlanma itmeleri o kadar fazla olur ve bu nedenle hızlandırıcı genel olarak o kadar kısa olabilir. Bu nedenle hızlandırıcı teknolojisi, özellikle daha yüksek frekanslara doğru, daha yüksek parçacık enerjilerinin peşinde gelişmiştir.

1950'den beri kullanılan lineer hızlandırıcı kavramları (teknik terimlerle genellikle hızlandırıcı yapıları olarak adlandırılır), yaklaşık 100 megahertz (MHz) ila birkaç gigahertz (GHz) aralığındaki frekanslarla çalışır ve elektromanyetik dalgaların elektrik alan bileşenini kullanır.

Duran dalgalar ve ilerleyen dalgalar

Birkaç MeV'den daha büyük enerjiler söz konusu olduğunda, iyonlar için hızlandırıcılar elektronlar için olanlardan farklıdır. Bunun nedeni parçacıklar arasındaki büyük kütle farkıdır. Elektronlar zaten birkaç MeV'de mutlak hız sınırı olan ışık hızına yakındır ; göreli mekanik tarafından tanımlandığı gibi daha fazla ivme ile , neredeyse sadece enerjileri ve momentumları artar. Öte yandan, bu enerji aralığındaki iyonlarla, daha fazla ivme nedeniyle hız da önemli ölçüde artar.

İyonlar için günümüzde kullanılan ivme kavramları her zaman uygun rezonatörlerde oluşan elektromanyetik duran dalgalara dayanmaktadır . Parçacık tipine, enerji aralığına ve diğer parametrelere bağlı olarak çok farklı rezonatör türleri kullanılır; aşağıdaki bölümler sadece bazılarını kapsamaktadır. Elektronlar , birkaç MeV'nin üzerindeki duran dalgalarla da hızlandırılabilir. Ancak burada avantajlı bir alternatif, ilerleyen bir dalga, ilerleyen bir dalgadır. Faz hızı dalgalar olmalıdır kabaca parçacık hızına eşittir. Bu nedenle, bu teknik yalnızca parçacıklar neredeyse ışık hızında olduğunda uygundur, böylece hızları çok az artar.

1940'lardan itibaren yüksek frekanslı osilatörlerin ve güç amplifikatörlerinin, özellikle de klistronların geliştirilmesi, bu iki hızlandırma tekniği için gerekliydi. Duran dalgalara sahip ilk daha büyük lineer hızlandırıcı - protonlar için - 1945/46'da Lawrence Berkeley Ulusal Laboratuvarı'nda Luis W. Alvarez başkanlığında inşa edildi . Kullanılan frekans 200 MHz idi. 2 GHz (gigahertz) civarında hareket eden dalgalara sahip ilk elektron hızlandırıcı, biraz sonra Stanford Üniversitesi'nde WW Hansen ve meslektaşları tarafından geliştirildi .

Parçacık paketlerinin hızlanma ilkesi
duran bir dalga tarafından
seyahat eden bir dalga tarafından

İki diyagramda, eğri ve oklar parçacıklara etki eden kuvveti gösterir. Sadece elektrik alan vektörünün doğru yönüne, yani doğru kuvvet yönüne sahip noktalarda parçacıklar, dalgadan enerji emebilir. (Bu görüntülerin ölçeğinde hız artışı görülmez.)

Avantajlar

Stanford Üniversitesi 2007 yılına kadar Hansen Labs altında kampüsünde yer süperiletken lineer hızlandırıcı, Bu tesis ayrıdır SLAC
Goodwin Steel Castings Ltd'de lineer hızlandırıcı kullanılarak röntgenden geçen çelik döküm

Lineer hızlandırıcı , icat edildiğinde kullanımda olan önceki elektrostatik parçacık hızlandırıcılardan ( Cockcroft-Walton hızlandırıcı ve Van de Graaff jeneratörü ) daha yüksek parçacık enerjileri üretebilir . Bu makinelerde, parçacıklar uygulanan voltajla yalnızca bir kez hızlandırıldı, bu nedenle elektron volt cinsinden parçacık enerjisi, yalıtım bozulmasıyla birkaç milyon voltla sınırlı olan makinedeki hızlanma voltajına eşitti. Linakta, parçacıklar uygulanan voltaj tarafından birçok kez hızlandırılır, bu nedenle parçacık enerjisi hızlanma voltajı ile sınırlı değildir.

Bir yayda hareket eden hızlı elektronlar senkrotron radyasyonu yoluyla enerji kaybedeceğinden, gerekli olan göreli hızlarda elektron üretimi için yüksek güçlü linaclar da geliştirilmektedir ; bu, belirli büyüklükteki bir senkrotrondaki elektronlara verilebilecek maksimum gücü sınırlar. Linac'lar ayrıca, neredeyse sürekli bir parçacık akışı üreterek olağanüstü çıktılar verebilirler, oysa bir senkrotron, parçacıkları yalnızca periyodik olarak hedefe bir "atış" hak etmek için yeterli enerjiye yükseltir. (Patlama, deney elektroniğinin çalışması için zaman vermek için enerjide halkada tutulabilir veya depolanabilir, ancak ortalama çıkış akımı hala sınırlıdır.) Çıkışın yüksek yoğunluğu, linac'ı yükleme depolama halkası tesislerinde kullanım için özellikle çekici kılar. parçacıklar ile parçacık çarpışmaları için hazırlık aşamasında olan parçacıklarla. Yüksek kütle çıkışı aynı zamanda cihazı , genellikle elde edilmesi zor olan ve hedefin çarpışma ürünlerinin sadece küçük bir kısmı olan antimadde parçacıklarının üretimi için pratik hale getirir . Bunlar daha sonra depolanabilir ve madde-antimadde imhasını incelemek için kullanılabilir.

tıbbi linacs

1957'de ABD'de lineer hızlandırıcı radyasyon tedavisi (bu durumda bir elektron ışını) ile retinoblastom için tedavi edilen ilk hasta olan Gordon Isaacs'ı gösteren tarihsel görüntü Diğer hastalar, 1953'ten beri Birleşik Krallık'ta başka hastalıklar için linac ile tedavi edilmişti. Gordon'un sağ gözü 11 Ocak 1957'de kanser yayıldığı için alındı. Ancak sol gözünde sadece lokalize bir tümör vardı ve bu da Henry Kaplan'ı elektron ışını ile tedavi etmeye sevk etti.

Kanser tedavisi için Linac tabanlı radyasyon tedavisi , 1953 yılında Londra, Birleşik Krallık'ta Hammersmith Hastanesi'nde Metropolitan-Vickers tarafından inşa edilen ve 1952'de kurulan ilk özel tıbbi linac olarak kurulan 8 MV'lik bir makineyle tedavi edilen ilk hastayla başladı. Kısa bir süre sonra 1954'te ABD'nin Stanford kentinde 6 MV'lik bir linac kuruldu ve 1956'da tedavileri başladı.

Tıbbi lineer hızlandırıcılar , RF gücünün duran bir dalga oluşturduğu ayarlanmış boşluklu bir dalga kılavuzu kullanarak elektronları hızlandırır . Bazı linaclarda kısa, dikey olarak monte edilmiş dalga kılavuzları bulunurken, daha yüksek enerjili makineler, ışını hastaya doğru dikey olarak döndürmek için yatay, daha uzun bir dalga kılavuzuna ve bir bükme mıknatısına sahip olma eğilimindedir. Tıbbi linaclar, 4 ila 25 MeV arasında monoenerjetik elektron ışınları kullanır ve elektronlar yüksek yoğunluklu bir hedefe ( tungsten gibi ) yönlendirildiği zaman elektron enerjisi dahil olmak üzere bir enerji spektrumu ile bir X-ışını çıkışı verir . Elektronlar veya X-ışınları hem iyi huylu hem de kötü huylu hastalıkları tedavi etmek için kullanılabilir. LINAC, güvenilir, esnek ve doğru bir radyasyon ışını üretir. LINAC'ın çok yönlülüğü, bir tedavi aracı olarak kobalt tedavisine göre potansiyel bir avantajdır . Ayrıca, cihaz kullanılmadığında kolayca kapatılabilir; ağır koruma gerektiren hiçbir kaynak yoktur – ancak tedavi odasının kendisi saçılan radyasyonun kaçmasını önlemek için duvarların, kapıların, tavanın vb. önemli ölçüde korunmasını gerektirir. Yüksek güçlü (>18 MeV) makinelerin uzun süreli kullanımı, makineye giden güç kesildikten sonra makinenin kafasının metal kısımlarında önemli miktarda radyasyona neden olabilir (yani aktif bir kaynak haline gelirler ve gerekli önlemler alınmalıdır). ).

Tıbbi izotop geliştirme başvurusu

Mo-99'un beklenen kıtlığı ve ondan elde edilen teknetyum-99m tıbbi izotopu , zenginleştirilmemiş Uranyum'dan nötron bombardımanı yoluyla Mo-99 üretmek için lineer hızlandırıcı teknolojisine de ışık tutmuştur. Bu, tıbbi izotop endüstrisinin bu kritik izotopu kritik altı bir süreçle üretmesini sağlayacaktır. Yaşlanma tesisleri, örneğin Kanada, Ontario'daki Chalk River Laboratuarları gibi, halen yüksek oranda zenginleştirilmiş uranyumdan Mo-99 üreten tesisler, bu yeni süreçle değiştirilebilir. Bu şekilde, çözünebilir alt kritik yükleme uranyum tuzları olarak ağır su daha sonra fotoğraf nötron bombardımanı ve hedef ürünün ekstraksiyonu ile, Mo-99 elde edilir.

Dezavantajları

  • Cihaz uzunluğu, birinin yerleştirilebileceği yerleri sınırlar.
  • Çok sayıda sürücü aygıtı ve bunlarla ilişkili güç kaynakları gereklidir, bu da bu bölümün yapım ve bakım masraflarını artırır.
  • Hızlanma boşluklarının duvarları normal iletken malzemeden yapılmışsa ve hızlanan alanlar büyükse, duvar özdirenci elektrik enerjisini hızlı bir şekilde ısıya dönüştürür. Öte yandan, süperiletkenler de onları kritik sıcaklıklarının altında tutmak için sürekli soğutmaya ihtiyaç duyarlar ve hızlanan alanlar söndürmelerle sınırlıdır . Bu nedenle, (çeşitli nesillerinde) dünyanın en uzunu olan SLAC gibi yüksek enerjili hızlandırıcılar kısa darbelerle çalıştırılır, ortalama akım çıkışını sınırlar ve deneysel dedektörleri kısa patlamalar halinde gelen verileri işlemeye zorlar.

Ayrıca bakınız

Referanslar

Dış bağlantılar