선형 가속기 란?

선형 가속기는 전자기장이있는 선형 경로를 따라 물질을 고속으로 가속시키는 장치입니다. 이 용어는 원자 또는 아 원자 입자를 가속화하는 선형 입자 가속기 또는 리낙 (linac)을 나타내는 데 가장 일반적으로 사용됩니다. "선형 가속기"는 코일 건 및 레일 건과 같은 더 큰 물체를 추진하기 위해 전자석을 사용하는 장치를 지칭 할 수도 있습니다. 선형 입자 가속기는 의약, 산업 및 과학 실험에서 일반적으로 사용되며 더 큰 물체를위한 전자기 가속기는 미래의 응용 분야에 사용될 수 있습니다 우주 여행 및 무기와 같은.

선형 입자 가속기는 자기 적으로 하전 된 입자를 발사합니다. 이들은 이온이라고 불리는 전체 하전 된 원자 또는 양성자와 전자와 같은 아 원자 입자 일 수 있습니다. 먼저, 가속 될 입자는 캐소드 또는 이온 소스와 같은 전자기 장치에 의해 발생되고 전극이 정렬 된 파이프 형 진공 챔버로 방출된다. 그런 다음 전극에 에너지를 공급하여 입자에 에너지를 전달하는 진동 자기장을 생성하고 장치의 목표 방향으로 튜브 아래로 가속시킵니다. 튜브 내의 전극의 정확한 배열, 전극으로 보내지는 에너지의 전력 및 주파수, 및 전극의 크기는 모두 가속되는 입자 및 장치의 목적에 따라 변한다.

간단하고 매우 일반적인 예는 TV, 모니터 및 기타 디스플레이 기술에 일반적으로 사용되는 음극선 관입니다. 음극선 관은 일반적으로 금속 황화물 화합물 인 형광체라고 불리는 발광 물질로 만들어진 튜브 끝에서 고체 표적에 부딪 칠 때까지 전자를 튜브 아래로 밀어냅니다. 이것은 전자의 에너지의 일부가 사람의 눈이 가시 광선으로 검출하는 파장에서 전자기 에너지의 방출로서 방출되게한다. 의학 및 생물학 연구에 사용되는 X- 선 기계는 유사한 원리에 따라 구리, 몰리브덴 또는 텅스텐으로 전자 스트림을 발사하여 이미징 또는보다 강력한 장치로 방사선 치료에 사용될 수있는 x- 선 방출을 생성합니다.

선형 입자 가속기는 과학 연구에도 사용됩니다. 작은 장치는 생물학 및 고고학 연구에서 이미징에 자주 사용됩니다. 연구에 사용되는 선형 가속기는 크기가 매우 다양하며 현대 물리학에서 연구 된 일부 현상을 생성하는 데 필요한 매우 높은 에너지 수준으로 인해 엄청나게 큰 치수에 도달 할 수 있습니다. 캘리포니아 주 멘로 파크에있는 SLAC (Stanford Linear Accelerator Center) 국립 가속기 연구소에 위치한 지구상에서 가장 큰 선형 입자 가속기는 길이가 2 마일입니다.

또한 일부 산업 공정에도 사용됩니다. 현대 전자 제품에 사용되는 일부 실리콘 칩은 아 원자 입자 대신 전체 하전 원자를 추진하여 생산 과정에서 원자를 매우 정확하게 배치 할 수있는 가속기를 통합 한 공정으로 제조됩니다. 가속 제는 스틸과 같은 재료의 표면에 이온을 주입하는 데 사용될 수 있으며, 재료의 구조를 변경하여 균열 화학 부식에 더 잘 견딜 수 있도록합니다.

"선형 가속기"라는 용어는 전자석을 사용하여 직선 경로를 따라 발사체를 가속하는 유사한 방식으로 더 큰 물체를 추진하는 장치에도 사용됩니다. 이러한 장치는 장치의 배럴 주위에 감긴 금속 코일, 코일 건, 매스 드라이버 또는 가우스 건이라고하는 디자인 또는 레일 건이라고하는 서로 평행하게 배치 된 한 쌍의 금속 레일을 통해 전기를 공급하여 작동합니다. 철과 같은 강자성 물질로 만들어진 물체는 적절한 시간 전류에 의해 생성 된 자기장으로 장치의 배럴 아래로 가속 될 수 있습니다. 코일 건은 지구 표면에서 외부 공간으로화물을 발사하는 가능한 방법으로 제안되었으며 코일 건과 레일 건 모두 가능한 무기로 연구되고 있습니다.