Linearni akceleratorje tipakceleratora estica,mainaza proizvodnju visokoenergetskihelektronaubrzavanjemdu valovoda. Ove naprave ubrzavaju estice izmjeninimelektrinim poljimakoja djeluju izmeu upljihelektrodaporedanih u nizu. Osciliranjenaponausklauje se s prolazom estica izmeu elektroda, u cilju postizanja opetovanog ubrzavanja. Zbog toga se maina takoer naziva i rezonantnim akceleratorom.

. . .

[] 1 ( ), , 2. 3 , () 4, . . ( ) 5, . . 10.000 20.000 V. , , 6 ( ) . 7 , . () . . 3-5 .

Ciklotronje vrstaakceleratora estica. Ciklotroni ubrzavaju naelektrizirane estice pomou visokofrekventnog naizmjeninog napona.Magnetsko poljepod pravim kutem uzrokuje da se estice kreu gotovo krunom putanjom, tako da vie puta prolaze kroz ubrzavajuinapon.

Nain rada ciklotrona[uredi - ]

Dijagram rada ciklotrona iz Lorensovog patenta iz1934.Elektrode (nazivaju seDelektrode), koje su prikazane desno, trebaju biti u ravnojvakuumskojkomori, izmeu dva pola velikogmagnetakoji se nalaze na malom razmaku od elektroda ime se postie vea jaina homogenogmagnetnog poljaizmeu elektroda. Elektrode su oblika upljeg, tankog, valjka, koji je prerezan na pola du dijametra osnove i zatim su ove dve polovine razdvojene tako da se izmeu njih nalazi uzak prorez. Pojednostavljeno, slian oblik bio bi dobijen npr. rezanjem neke valjkastekonzervena pola du dijametra osnove i zatim ove dvije polovine razdvojili.Na elektrode se dovodielektrini naponkoji proizvodielektrino poljesamo u prorezu izmeu elektroda, dok je elektrino polje unutar elektroda, kao, uostalom, i unutar svih "upljih" provodnika jednako nuli. Rije je o poznatoj osobini elektrinog polja koja se u drugim sluajevima koristi npr. i za zatitu od visokog napona efektom tzv.Faradayevog kaveza. U ovom sluaju, meutim, opisanom konstrukcijom elektroda postie se da se naelektrisane estice ubrzavaju samo za vrijeme dok prolaze kroz prorez izemeu elektroda, a pri kretanju unutar upljina dvije elektrode njihova brzina i kinetika energija su konstantne, jer je tu elektrino polje (isila) jednako nuli.Takoer i homogeno magnetsko polje u upljini, iji su izvor polovi magneta primaknutog uz osnove elektroda, ne moe promjeniti brzinu naelektriziranih estica. Magnetsko polje ima ovde ulogu da konstantno mijenja samo pravac i smjer kretanja estica, odnosno savija njihovu putanju, tako da estice, nakon to naprave polukrunu putanju unutar svake od elektroda mogu ponovo proi kroz prorez izmeu njih i ubrzaju se u elektrinom polju koje je tu prisutno. S obzirom da naelektrizirane estice, zbog krunog oblika putanja, mijenjaju smjer prolaska kroz prorez, potrebno je naizmjenino mijenjati i smjer elektrinog polja u prorezu, jer bi inae za dva uzastopna prolaska estica se jednom ubrzala, a zatim usporila za isti iznos. Ovo se postie naizmeninom promjenom polariteta napona (smjera elektrinog polja) na elektrodama, sa frekvencijom koja je prilagoena kutnoj frekvenciji prolaska estica kroz prorez, odnosno kutnoj brzini (frekvenciji) njihovog krunog kretanja. Proraun ove frekvencije takoer ne predstavlja veliki problem (v.Matematika ciklotrona).Princip rada ciklotrona je prilino jednostavan.Magnetsko polje, koje je popreno na pravac kretanja naelektriziranih estica, "tjera" ih da se kreu po krunim (cilklinim) putanjama sve veeg dijametra (spiralne putanje) i tako se veliki broj puta (sa velikom frekvencijom) ubrzavaju u prorezu izmeu elektroda, pod uticajem uzdunog elektrinog polja. Ovaj princip predstavljao je znaajan napredak u odnosu na dotadanje linearne akceleratore, koji su za isto ubrzanje zahtjevali vei broj elektroda, vee napone i zauzimali vie prostora (v.Problemi rjeeni ciklotronom).Vano je napomenuti da se unutar ciklotrona nalazivakuumkako se naelektrizirae estice pri svomeubrzavanju (akceleraciji)ne bi nepotrebno sudarale sa molekulimazrakai tako gubilebrzinu.

Sinkrotronilisinhrotronje tip krunogakceleratora esticakoji ubrzavaelektroneiprotone.Magnetsko poljeu ovojmainise poveava tokomubrzanjajedne skupine estica, tako da jeradijuszakrivljenosti njihovih staza konstantan i kretaju se po istoj krunoj putanji unutar torusne komore. Frekvencaelektrinog poljakojim se elektroni ubrzavaju se ne mijenja, no zato se mijenja intenzitet magnetnog polja koje odrava stabilnost orbite.Naelektriziraneestice koje se kreu ubrzano po krivoj putanji emitirajuelektromagnetno zraenjeodnosno gube energiju, a sama emitirajuaenergijaraste usporedno s porastom brzine estice i oteava njeno ubrzavanje. Ufizici elementarnih esticaovo predstavlja nesavladiv problem pa je fiziare u21. vijekunatjeralo na razmatranje planova o konstruiranju golemih ali energetski tedljivijihlinearnih akceleratora.

Kolajderi = sinhrotroni u kojima se u suprotnom smeru istovremeno ubrzavaju estica i antiestica (e- i e+; p+ i p-) i ispituju se proizvodi sudara