Urychlovač částic

Obr.Jan RužičkaUrychlovač částic je technické zařízení, používané pro dodání kinetické energie (druh mechanické energie) nabitým částicím. Existují dva tipy urychlovačů, lineární a kruhový. Urychlovač způsobuje čelní srážky mezi dvěma atomy stejného druhu nebo mezi protony anebo různými tipy iontů, především ionty olova. Urychlovače se používají ke zkoumání složení hmoty okolo nás.

Kruhový urychlovač

V kruhovém urychlovači je dráha urychlovaných částic zakřivena magnetickým polem, takže bez dalšího urychlování by byla kruhová. Částice jsou urychlovány elektrickým polem. Pohyb po zakřivené dráze není jen technickou komplikací. Problém spočívá zejména v tom, že částice pohybující se po kruhové dráze mají velké zrychlení. Podle teorie relativity a teorie elektromagnetického pole částice, která má nějaké zrychlení kolmé na směr jeho pohybu vyzařuje elektromagnetické záření v kruhovém urychlovači je proto energie dodávaná částicím elektrickým polem snižovaná vlastním vyzařováním těchto částic. Toto vyzařovaní se dá snížit zvětšením poloměru dráhy (dostředivá síla je nepřímo úměrná poloměru dráhy). To je důvodem, proč potřebujeme na dosahovaní vyšších energií kruhové urychlovače stále větších rozměrů. Největší je CERN měří 27 kilometrů, stál 150 miliard korun, leží hluboko pod Francií a Švýcarskem.

Lineární urychlovač

Obr.Jan RužičkaLineární urychlovač využívá k urychlení pouze elektrického pole. Toto pole může být statické, nebo se může měnit (a částice je urychlována během letu urychlovačem na několika místech). Výhodou je relativně jednoduchá konstrukce, nevýhodou rozměry a potřeba vysokého napětí. Nejstarším příkladem tohoto typu je SLAC. Rozkládající se jižně od San Franciska, je dlouhý přes 3 kilometry.