Princip rada i dizajn linearnih akceleratora

VI Studentska Astrofizička Radionica

Nikolina Šarčević

VI Studentska Astrofizička Radionica20.04.2013

- zašto linearni akcelerator?- šta je linearni akcelerator? -UBRZAVANJE

- KOLIMACIJA

Ostali parametri: vrsta čestica, intenzitet snopa, efikasnost, vreme rada, cena...

-Ciklotron-Sinhrotron-Betatron...

Dimenzije atoma (~10-10 m) keV

Radijus jezgra (~ 10-15 m) MeV

Konstituenti jezgra GeV

de Broglie + Planck; vezivna energija

20.04.2013 VI Studentska Astrofizička Radionica

Podela (ubrzavanje)

Oscilujuće polje

Cirkularni- Sinhrotron- Ciklotron

- Betatron...

Linearni

- Istraživački- Industrijski

Terapijski (medicinski)

Elektrostatičko polje

- Van de Graaff- Cockroft-Walton

~ 44 % •Terapijski

~ 41 % •Jonska implantacija

~9 % •Istraživački

~4 % •Biomedicina

Šta?

e-

jon

X

p+

VI Studentska Astrofizička Radionica20.04.2013

- Injektorski sistem- Sistem za generisanje mikrotalasa- Talasovod- Pomoćni sistem- Sistem za transport i skretanje snopa- Akceleratorska glava

VI Studentska Astrofizička Radionica20.04.2013

Princip ubrzavanja čestica u talasovodu

- Šuplja, cilindrična, evakuisana cev (Cu)- Dužina u zavisnosti od primene- Bolje provodne osobine na visokim frekvencijama od konvencionalnih provodnika

FAZNA BRZINA!

BLENDE:1. povezivanje i distribucija polja2. Prostorna raspodela polja

VI Studentska Astrofizička Radionica20.04.2013

Ubrzavanje putujućim talasom

Na česticu deluje sila eE

VI Studentska Astrofizička Radionica20.04.2013

Ubrzavanje stojećim talasom

VI Studentska Astrofizička Radionica20.04.2013

Savijanje: magneti

Navođenje: kalemovi

VI Studentska Astrofizička Radionica20.04.2013

Ako X: META-Transmisiona (“tanka”)- Refleksiona (“debela”)

Materijal: VISOK Z!

74W, 79Au, 82Pb

Kolimatorski sistem Filteri-Apsorberi (C, Al)- HomogenizatorFotoneutroni!

Detektori

VI Studentska Astrofizička Radionica20.04.2013

- Definicija (ubrzavanje+kolimacija)- Delovi- Kako (talasovod; TW i SW)- Bitna navigacija i oblik snopa- Zakočno zračenje- Kolimacija, filtriranje, detektorski sistem