לינעאַר אַקסעלערייטערז פון אָפּצאָל פּאַרטיקאַלז. ווי פּאַרטאַקאַל אַקסעלערייטערז אַרבעט. וואָס פּאַרטאַקאַל אַקסעלערייטערז?

דער אַקסעלעראַטאָר פון אָפּצאָל פּאַרטיקאַלז - אַ מיטל ווערין אַ שטראַל פון ילעקטריקלי באַפֿוילן אַטאָמישע אָדער סובאַטאָמיק פּאַרטיקאַלז טראַוואַלינג בייַ קימאַט די גיכקייַט. דער באזע פון זיין אַרבעט איז נייטיק פאַרגרעסערן זייער ענערגיע דורך אַן עלעקטריש פעלד און טוישן די טרייַעקטאָריע - מאַגנעטיק.

וואָס זענען פּאַרטאַקאַל אַקסעלערייטערז?

די דעוויסעס זענען וויידלי געניצט אין פאַרשידן fields פון וויסנשאַפֿט און אינדוסטריע. צו דאַטע, ווערלדווייד עס זענען מער ווי 30 טויזנט. פֿאַר די פיזיק פון אָפּצאָל פּאַרטאַקאַל אַקסעלערייטערז דינען ווי אַ געצייַג פון יקערדיק פאָרשונג אויף די ביניען פון אַטאָמס, די נאַטור פון יאָדער פאָרסעס און יאָדער פּראָפּערטיעס, וואָס טאָן ניט פאַלן געוויינטלעך. די יענער אַרייַננעמען טראַנסוראַניק און אנדערע אַנסטייבאַל עלעמענטן.

מיט די אָפּזאָגן רער האט ווערן מעגלעך צו באַשליסן די ספּעציפיש אָפּצאָל. באַפֿוילן פּאַרטאַקאַל אַקסעלערייטערז זענען אויך געניצט פֿאַר דער פּראָדוקציע פון ראַדיאָיסאָטאָפּעס, אין אינדוסטריעלע ראַדיאָגראַפי, ראַדיאָטהעראַפּי, פֿאַר סטעראַליזיישאַן פון בייאַלאַדזשיקאַל מאַטעריאַלס, און אין ראַדיאָקאַרבאָן אַנאַליסיס. די גרעסטן וניץ זענען געניצט אין דעם לערנען פון פונדאַמענטאַל ינטעראַקשאַנז.

די לעבן פון די אָפּצאָל פּאַרטיקאַלז אין רו מיט רעספּעקט צו דער אַקסעלעראַטאָר איז קלענערער ווי אַז פון פּאַרטיקאַלז אַקסעלערייטיד צו ספּידז נאָענט צו די גיכקייַט פון ליכט. דעם קאָנפירמס די לעפיערעך קליין סומע פון צייַט סטיישאַנז. לעמאָשל, בייַ CERN האט שוין אַטשיווד אַ פאַרגרעסערן אין די לעבן פון די מואָן 0,9994ק גיכקייַט 29 מאל.

דעם אַרטיקל קוקט אין וואָס ס 'ין און ארבעטן פּאַרטאַקאַל אַקסעלעראַטאָר, זייַן אַנטוויקלונג, אַנדערש טייפּס און פאַרשידענע פֿעיִקייטן.

אַקסעלעריישאַן פּרינציפּן

רעגאַרדלעסס פון וואָס מין פון אָפּצאָל פּאַרטאַקאַל אַקסעלערייטערז איר וויסן, זיי אַלע האָבן פּראָסט עלעמענטן. ערשטער, זיי מוזן האָבן אַ מקור פון עלעקטראָנס אין די פאַל פון אַ טעלעוויזיע בילד רער אָדער עלעקטראָנס, פּראָטאָנס און זייער אַנטיפּאַרטיקלעס אין די פאַל פון גרעסערע ינסטאַליישאַנז. דערצו, זיי מוזן אַלע האָבן עלעקטריש fields צו פאַרגיכערן פּאַרטיקאַלז און מאַגנעטיק fields צו קאָנטראָלירן זייער טרייַעקטאָריע. אין נאך, די וואַקוום אין די אָפּצאָל פּאַרטאַקאַל אַקסעלעראַטאָר (10 ^-11 מם הג. ך), עם י א מינימום קוואַנטיטי פון ריזידזשואַל לופט, איז required צו ענשור אַ לאַנג לעבן צייַט בימז. צום סוף, אַלע די ינסטאַליישאַנז מוזן האָבן רעגיסטראַציע מיטל, די קאַונטינג און מעזשערמאַנט פון די אַקסעלערייטיד פּאַרטיקאַלז.

דור

עלעקטראָנס און פּראָטאָנס, וואָס זענען רובֿ קאַמאַנלי געניצט אין אַקסעלערייטערז, זענען געפֿונען אין אַלע די מאַטעריאַלס, אָבער ערשטער זיי מוזן סעלעקטירן פֿון זיי. עלעקטראָנס טיפּיקלי זענען דזשענערייטאַד אין דער זעלביקער וועג ווי אין די בילד רער - אין אַ מיטל וואָס איז גערופֿן אַ "ביקס". עס איז אַ קאַטאָוד (נעגאַטיוו ילעקטראָוד) אין דעם וואַקוום, וואָס איז העאַטעד צו אַ שטאַט ווו עלעקטראָנס אָנהייבן צו קומען אַוועק די אַטאָמס. נעגאַטיוועלי באַפֿוילן פּאַרטיקאַלז זענען געצויגן צו די אַנאָוד (בעפיירעש ילעקטראָוד) און פאָרן דורך די ווענטיל. די ביקס זיך איז סימפּלאַסט ווי דעם אַקסעלעראַטאָר ווייַל די עלעקטראָנס זענען מאָווינג אונטער דער השפּעה פון אַן עלעקטריש פעלד. די וואָולטידזש צווישן די קאַטאָוד און אַנאָוד, טיפּיקלי אין די קייט 50-150 קוו.

באַזונדער פון עלעקטראָנס אין אַלע מאַטעריאַלס קאַנטיינד פּראָטאָנס, אָבער בלויז אַ איין פּראָטאָן קערן קאַמפּאָוזד פון הידראָגען אַטאָמס. דעריבער, די פּאַרטאַקאַל מקור פֿאַר פּראָטאָן אַקסעלערייטערז איז הידראָגען גאַז. אין דעם פאַל, די גאַז איז יאָניזעד און די פּראָטאָנס זענען ליגן דורך לאָך. אין גרויס אַקסעלערייטערז פּראָטאָנס זענען אָפֿט געגרינדעט אין די פאָרעם פון נעגאַטיוו הידראָגען ייאַנז. זיי פאָרשטעלן אַ נאָך עלעקטראָן פֿון אַטאָמס וואָס זענען די פּראָדוקט פון אַ דיאַטאָמיק גאַז ייאַנאַזיישאַן. זינט די נעגאַטיוולי אָפּצאָל הידראָגען ייאַנז אין די ערשט סטאַגעס פון די אַרבעט גרינגער. דעמאָלט זיי דורכגיין דורך אַ דין שטער, וואָס דיפּרייווז זיי פון עלעקטראָנס איידער די לעצט בינע פון אַקסעלעריישאַן.

אַקסעלעריישאַן

ווי פּאַרטאַקאַל אַקסעלערייטערז אַרבעט? א שליסל שטריך פון אַלע פון זיי איז די עלעקטריש פעלד. די סימפּלאַסט משל - די מונדיר סטאַטיק פעלד צווישן די positive און נעגאַטיוו עלעקטריש פּאַטענשאַלז, ענלעך צו אַז וואָס יגזיסץ צווישן די טערמינאַלס פון די עלעקטריק באַטאַרייע. דעם עלעקטראָן פעלד קעריינג אַ נעגאַטיוו אָפּצאָל איז יקספּאָוזד צו אַ קראַפט וואָס דירעקץ עס צו אַ positive פּאָטענציעל. עס אַקסעלערייץ עס, און אויב עס איז עפּעס וואָס וואָלט שטיין אין די וועג, זיין גיכקייַט און מאַכט פאַרגרעסערן. עלעקטראָנס מאָווינג צו די positive פּאָטענציעל אויף די דראָט אָדער אין די לופט, און קאַלייד מיט די אַטאָמס פאַרלירן ענערגיע, אָבער אויב זיי זענען ליגן אין וואַקואָ, דעמאָלט אַקסעלערייטיד ווי זיי צוגאַנג די אַנאָוד.

שפּאַנונג צווישן די אָנהייב און סוף פּאָזיציע פון די עלעקטראָן דעפינעס פּערטשאַסט זיי ענערגיע. ווען מאָווינג דורך אַ פּאָטענציעל חילוק פון 1 V איז גלייַך צו 1 עלעקטראָן-וואלט (ע.וו.). דעם איז עקוויוואַלענט צו 1,6 × 10 ^-19 דזשאָולע. די ענערגיע פון אַ פליענדיק קאָמאַר טריליאַן מאל מער. אין קינעסקאָפּע עלעקטראָנס זענען אַקסעלערייטיד וואָולטידזש גרעסער ווי 10 קוו. פילע אַקסעלערייטערז דערגרייכן פיל העכער ענערגיעס געמאסטן מעגאַ, גיגאַ און טעראַ-עלעקטראָן-וואלטס.

זגאַל

עטלעכע פון די ערליאַסט טייפּס פון פּאַרטאַקאַל אַקסעלערייטערז, אַזאַ ווי די וואָולטידזש מאַלטאַפּלייער און די גענעראַטאָר וואַן דע גראַאַפף גענעראַטאָר, ניצן אַ קעסיידערדיק עלעקטריש פעלד דזשענערייטאַד דורך די פּאַטענשאַלז פון אַרויף צו אַ מיליאָן וואלטס. מיט אַזאַ הויך וואָולטאַדזשאַז אַרבעט גרינג. א מער פּראַקטיש אנדער ברירה איז די ריפּיטיד קאַמף פון שוואַך עלעקטריקאַל fields Produced נידעריק פּאַטענשאַלז. דעם פּרינציפּ איז געניצט אין די צוויי טייפּס פון מאָדערן אַקסעלערייטערז - לינעאַר און סייקליק (דער הויפּט סיקלאָטראָנס און סינטשראָטראָנס). לינעאַר פּאַרטאַקאַל אַקסעלערייטערז, אין קורץ, דורכגעגאנגען זיי אַמאָל דורך די סיקוואַנס פון אַקסעלערייטינג fields, בשעת די סיקליקאַללי פילע מאל זיי רירן אין אַ קייַלעכיק דרך דורך די לעפיערעך קליין עלעקטריש פעלד. אין ביידע קאַסעס, די לעצט ענערגיע פון די פּאַרטיקאַלז דעפּענדס אויף די גאַנץ פעלד פון קאַמף, אַזוי אַז פילע קליין "באַמפּס" זענען צוגעגעבן צוזאַמען צו געבן די קאַמביינד ווירקונג פון אַ איין גרויס.

די ריפּעטיטיוו ביניען פון אַ לינעאַר אַקסעלעראַטאָר צו דזשענערייט עלעקטריש fields אין אַ נאַטירלעך וועג איז צו נוצן די אַק, נישט דק. די דורכויס באַפֿוילן פּאַרטיקאַלז זענען אַקסעלערייטיד צו די נעגאַטיוו פּאָטענציעל און באַקומען אַ נייַ ימפּאַטאַס, אויב פאָרן positive. אין פיר, דעם וואָולטידזש מוזן זיין געביטן זייער געשווינד. לעמאָשל, ביי אַן ענערגיע פון 1 מעוו פּראָטאָן באוועגט בייַ זייער הויך גיכקייַט איז די גיכקייַט פון ליכט פון 0.46, פּאַסינג 1.4 עם פון 0.01 מס. דעם מיטל אַז אין די ריפּיטינג ביניען פון אַ ביסל מעטער לאַנג, די עלעקטריק fields מוזן טוישן ריכטונג אין אַ אָפטקייַט פון בייַ מינדסטער 100 מהז. לינעאַר און סייקליק אַקסעלערייטערז פּאַרטיקאַלז יוזשאַוואַלי צעשפּרייטן זיי מיט די אָלטערנייטינג עלעקטריק פעלד אָפטקייַט פון 100 מהז צו 3000, ה. י אין די קייט פון ראַדיאָ כוואליעס צו מייקראָוווייווז.

די ילעקטראָומאַגנעטיק כוואַליע איז אַ קאָמבינאַציע פון אַסאַלייטינג עלעקטריש און מאַגנעטיק fields אַסאַלייטינג ביי רעכט אַנגלעס צו יעדער אנדערער. דער שליסל פונט איז צו סטרויערן די אַקסעלעראַטאָר פאָכן אַזוי אַז אין די אָנקומען פון די פּאַרטיקאַלז די עלעקטריק פעלד איז דירעקטעד אין לויט מיט די אַקסעלעריישאַן וועקטאָר. דאס קענען ווערן געטאן דורך ניצן אַ שטייענדיק פאָכן - די קאָמבינאַציע פון כוואליעס טראַוואַלינג אין פאַרקערט אינסטרוקציעס אין אַ פֿאַרמאַכט פּלאַץ, די געזונט כוואליעס אין די רער אָרגאַן. אַן אנדער ברירה עמבאַדימאַנט פֿאַר ראַפּאַדלי מאָווינג עלעקטראָנס וועמענס וועלאָסיטיעס אַפּראָוטשינג די גיכקייַט פון ליכט, אַ טראַוואַלינג פאָכן.

אַוטאָפאַסינג

אַ וויכטיק ווירקונג פון די אַקסעלעריישאַן אין אַ אָלטערנייטינג עלעקטריק פעלד איז אַ "לבֿנה פעסטקייַט". אין איין אַסאַליישאַן ציקל אָלטערנייטינג פעלד פּאַסיז דורך נול פֿון די מאַקסימום ווערט צוריק צו נול, עס דיקריסאַז צו אַ מינימום און ריסעס צו נול. אזוי, עס פּאַסיז צוויי מאָל דורך די ווערט required פֿאַר אַקסעלעריישאַן. אויב אַ פּאַרטאַקאַל וועמענס גיכקייַט ינקריסיז, קומט אויך פרי, עס וועט נישט אַרבעטן אַ פעלד פון גענוג שטאַרקייַט, און די שטופּן וועט זיין שוואַך. ווען עס ריטשאַז די ווייַטער געגנט, די פּרובירן שפּעט און מער פּראַל. ווי אַ רעזולטאַט, זיך-פאַסינג אַקערז, די פּאַרטיקאַלז וועט זיין אין לבֿנה מיט יעדער פעלד אין די אַקסעלערייטינג געגנט. אן אנדער ווירקונג איז די גרופּינג זיי אין צייַט צו פֿאָרמירן אַ קלאַט אלא ווי אַ קעסיידערדיק טייַך.

דער ריכטונג פון די שטראַל

אַ וויכטיק ראָלע אין ווי די מעשים און פּאַרטאַקאַל אַקסעלעראַטאָר, שפּילן און מאַגנעטיק fields, ווי זיי קענען טוישן די ריכטונג פון זייער באַוועגונג. דעם מיטל אַז זיי קענען ווערן געניצט פֿאַר "בענדינג" פון די שטראַל אין אַ קייַלעכיק דרך, אַזוי זיי ריפּיטידלי דורכגעגאנגען דורך דער זעלביקער אַקסעלערייטינג אָפּטיילונג. אין די סימפּלאַסט פאַל, אויף אַ אָפּצאָל פּאַרטאַקאַל מאָווינג אין אַ רעכט ווינקל צו דער ריכטונג פון די כאָומאַדזשיניאַס מאַגנעטיק פעלד, אַ קראַפט וועקטאָר פּערפּענדיקולאַר צו ביידע פון זייַן באַוועגונג, און צו די פעלד. דעם ז די שטראַל צו רירן אין אַ קייַלעכיק דרך פּערפּענדיקולאַר צו די פעלד, ביז עס קומט אויס פון זייַן פעלד פון קאַמף אָדער אנדערע קראַפט הייבט צו שפּילן אויף עס. דעם ווירקונג איז געניצט אין סייקליק אַקסעלערייטערז אַזאַ ווי אַ סינטשראָטראָן און סיקלאָטראָן. אין אַ סיקלאָטראָן, די קעסיידערדיק פעלד איז Produced דורך אַ גרויס מאַגנעט. פּאַרטיקאַלז מיט ינקריסינג פון זייער ענערגיע מאָווינג ספּיראַללי אַוטווערדלי אַקסעלערייטיד מיט יעדער רעוואָלוציע. די סינטשראָטראָן קלאַץ מאַך אַרום די רינג מיט אַ קעסיידערדיק ראַדיוס, און די פעלד דזשענערייטאַד דורך די עלעקטראָמאַגנעץ אַרום די רינג ינקריסאַז ווי די פּאַרטיקאַלז זענען אַקסעלערייטיד. די מאַגנאַץ פּראַוויידינג "בענדינג", פאָרשטעלן דיפּאָלעס מיט צפֿון און דרום פּויליש, בענט אין אַ פּאָדקעווע פאָרעם אַזוי אַז די שטראַל קענען פאָרן טהערעבעטוועען.

די רגע וויכטיק פֿונקציע פון די עלעקטראָמאַגנעץ איז צו פאָקוס די בימז אַזוי אַז זיי זענען אַזוי שמאָל און טיף ווי מעגלעך. די סימפּלאַסט פאָרעם פון אַ פאָקוסינג מאַגנעט - מיט פיר פּויליש (צוויי צאָפנדיק און צוויי דרום) ליגן פאַרקערט יעדער אנדערע. זיי שטופּן די פּאַרטיקאַלז צו די צענטער אין איין ריכטונג, אָבער לאָזן זיי צו זייַן צעשיקט אין די פּערפּענדיקולאַר. קוואַדרופּאָלע מאַגנאַץ פאָקוס די שטראַל כאָריזאַנטאַלי, אַלאַוינג אים צו גיין אויס פון פאָקוס ווערטיקלי. צו טאָן דאָס, זיי מוזן ווערן געניצט אין פּערז. פֿאַר אַ מער פּינטלעך פאָקוסינג זענען אויך געניצט מער sophisticated מאַגנאַץ מיט אַ גרויס נומער פון פּויליש (6 און 8).

זינט די ענערגיע פון די פּאַרטאַקאַל ינקריסיז, די שטאַרקייַט פון די מאַגנעטיק פעלד, דערעקטינג זיי ינקריסיז. דעם האלט די שטראַל אויף דער זעלביקער טרייַעקטאָריע. די קורד איז באַקענענ אין די רינג און איז אַקסעלערייטיד צו אַ געבעטן ענערגיע איידער עס קענען זיין וויטדראָן און געניצט אין יקספּעראַמאַנץ. ריטראַקשאַן איז אַטשיווד דורך עלעקטראָמאַגנעץ וואָס זענען אַקטיווייטיד צו שטופּן די פּאַרטיקאַלז פון די סינטשראָטראָן רינג.

צונויפשטויס

באַפֿוילן פּאַרטאַקאַל אַקסעלערייטערז געניצט אין מעדיצין און אינדוסטריע, דער הויפּט פּראָדוצירן אַ שטראַל פֿאַר אַ באַזונדער ציל, למשל, יריידייישאַן אָדער יאָן ימפּלאַנטיישאַן. דעם מיטל אַז די פּאַרטיקאַלז געניצט אַמאָל. דער זעלביקער איז אמת פון אַקסעלערייטערז געניצט אין יקערדיק פאָרשונג פֿאַר פילע יאָרן. אבער די רינגס זענען דעוועלאָפּעד אין 1970, אין וואָס צוויי בימז סערקיאַלייטינג אין פאַרקערט אינסטרוקציעס און קאַלייד אַרום די קרייַז. די הויפּט מייַלע פון אַזאַ סיסטעמס איז אַז אין אַ פראָנטאַל צונויפשטויס ענערגיע פון פּאַרטיקאַלז גייט גלייַך צו די ינטעראַקשאַן ענערגיע צווישן זיי. דעם קאַנטראַס מיט וואָס כאַפּאַנז ווען די שטראַל קאָללידעס מיט אַ סטיישאַנערי בילדער, אין וואָס פאַל רובֿ פון די ענערגיע גייט צו די רעדוקציע פון די ציל מאַטעריאַל אין באַוועגונג, אין לויט מיט דעם פּרינציפּ פון קאַנסערוויישאַן פון מאָמענטום.

עטלעכע מאשינען מיט קאַליידינג בימז זענען קאַנסטראַקטאַד מיט צוויי רינגס, ינערסעקטינג אין צוויי אָדער מער ערטער, אין וואָס צעשיקט אין פאַרקערט אינסטרוקציעס, די פּאַרטיקאַלז פון דער זעלביקער טיפּ. מער פּראָסט קאַליידער פּאַרטאַקאַל-אַנטיפּאַרטיקלע. אַנטיפּאַרטיקלע האט די פאַרקערט אָפּצאָל פון די פֿאַרבונדן פּאַרטיקאַלז. למשל, דער פּאָסיטראָן, איז דורכויס באַפֿוילן, און עלעקטראָנס - נעגאַטיוולי. דעם מיטל אַז אַ פעלד אַז אַקסעלערייץ די עלעקטראָן, די פּאָסיטראָן סלאָוז אַראָפּ, מאָווינג אין די זעלבע ריכטונג. אבער אויב די יענער באוועגט אין די אַנטקעגן ריכטונג, עס וועט פאַרגיכערן. סימילאַרלי, אַ עלעקטראָן מאָווינג דורך אַ מאַגנעטיק פעלד וועט ויסבייג צו די לינקס, און די פּאָסיטראָן - רעכט. אבער אויב די פּאָסיטראָן איז מאָווינג פאָרויס, דעמאָלט זייַן דרך וועט פאָרזעצן צו אָפּנייגן צו די רעכט, אָבער אויף דער זעלביקער ויסבייג ווי אַז פון די עלעקטראָן. אָבער, דעם מיטל אַז די פּאַרטיקאַלז קענען מאַך דורך די רינג פון די סינטשראָטראָן זעלביקער מאַגנאַץ און אַקסעלערייטיד דורך די זעלבע עלעקטריש fields אין פאַרקערט אינסטרוקציעס. אויף דעם פּרינציפּ Created פילע שטאַרק קאָללידערס קאַליידינג בימז, ה. צו. דער בלויז ריקווייערז איין רינג אַקסעלעראַטאָר.

שטראַל אין די סינטשראָטראָן איז נישט מאָווינג קאַנטיניואַסלי און ינאַגרייטיד אין "קלאַמפּס." זיי קענען זיין עטלעכע סענטימעטער אין לענג און 1/10 פון אַ מילאַמיטער אין דיאַמעטער, און קאַמפּרייז וועגן ^{12 אקטאבער} פּאַרטיקאַלז. דעם נידעריק געדיכטקייַט, ווייַל די גרייס פון אַזאַ מאַטעריאַל כּולל וועגן ^{23 אקטאבער} אַטאָמס. דעריבער, ווען אַ קאַליידינג בימז ינערסעקט, עס איז בלויז אַ קליין מאַשמאָעס אַז די פּאַרטיקאַלז וועט רעאַגירן מיט יעדער אנדערע. אין פיר קלאַץ פאָרזעצן צו באַוועגן אַרום דער רינג און טרעפן ווידער. הויך וואַקוום אין די אַקסעלעראַטאָר פון אָפּצאָל פּאַרטיקאַלז (10 ^-11 מם הג. ך) איז required אין סדר אַז די פּאַרטיקאַלז קענען אַרומגיין פֿאַר פילע שעה אָן קאַליזשאַנז מיט לופט מאַלאַקיולז. דעריבער, דער רינג איז אויך באקאנט ווי קיומיאַלאַטיוו, ווייַל בימז אַקטשאַוואַלי סטאָרד דערין פֿאַר עטלעכע שעה.

פאַרשרייַבונג

באַפֿוילן פּאַרטאַקאַל אַקסעלערייטערז אין די מערהייַט קענען רעגיסטרירן אַקערז ווען די פּאַרטיקאַלז שלאָגן די ציל אָדער די אנדערע שטראַל, מאָווינג אין די אַנטקעגן ריכטונג. אין אַ טעלעוויזיע בילד רער, עלעקטראָנס פֿון דער ביקס צו שלאָגן די פאָספאָר פאַרשטעלן אויף די ינער ייבערפלאַך און אַרויסלאָזן ליכט, וואָס דערמיט ריקריייץ די טראַנסמיטטעד בילד. אין אַקסעלערייטערז אַזאַ ספּעשאַלייזד דעטעקטאָרס רעאַגירן צו צעוואָרפן פּאַרטיקאַלז, אָבער זיי זענען יוזשאַוואַלי דיזיינד צו שאַפֿן ילעקטריקאַל סיגנאַלז אַז קענען ווערן קאָנווערטעד אין קאָמפּיוטער דאַטן און אַנאַלייזד ניצן קאָמפּיוטער מגילה. בלויז אָפּצאָל עלעמענטן פּראָדוצירן עלעקטריקאַל סיגנאַלז פּאַסינג דורך די מאַטעריאַל, למשל דורך ייאַנאַזיישאַן אָדער עקסייטיישאַן פון אַטאָמס, און קענען זיין דיטעקטאַד גלייַך. די נייטראַל פּאַרטיקאַלז אַזאַ ווי נוטראַנז אָדער פאָטאָנס קענען זיין דיטעקטאַד מינאַצאַד דורך די נאַטור פון אָפּצאָל פּאַרטיקאַלז אַז זיי זענען אין באַוועגונג.

עס זענען פילע ספּעשאַלייזד דעטעקטאָרס. עטלעכע פון זיי, אַזאַ ווי אַ געיגער טאָמבאַנק, אַ פּאַרטאַקאַל ציילן, און אנדערע ניצט, למשל, פֿאַר ריקאָרדינג טראַקס אָדער גיכקייַט מעזשערמאַנט פון ענערגיע. מאָדערן דעטעקטאָרס אין גרייס און טעכנאָלאָגיע, קענען בייַטן פון קליין אָפּצאָל קאַפּאַלד דעוויסעס צו גרויס גאַז-אָנגעפילט טשיימבערז מיט ווירעס וואָס דיטעקט יאָניזעד טראַקס Produced by באַפֿוילן פּאַרטיקאַלז.

געשיכטע

באַפֿוילן פּאַרטאַקאַל אַקסעלערייטערז דער הויפּט דעוועלאָפּעד פֿאַר שטודיום פון די פּראָפּערטיעס פון אַטאָמישע נוקלייי און עלעמענטאַר פּאַרטיקאַלז. זינט די עפענונג פון די בריטיש פיסיסיסט ערנעסט Rutherford אין 1919, דער אָפּרוף פון די ניטראָגען קערן און אַ אַלף פּאַרטאַקאַל, אַלע דער פאָרשונג אין די פעלד פון יאָדער פיזיק צו 1932 זענען געטראגן אויס מיט העליום נוקלייי, רעלעאַסעד דורך די פאַרפוילן פון נאַטירלעך ראַדיאָאַקטיוו עלעמענטן. נאַטירלעך אַלף-פּאַרטיקאַלז האָבן אַ קינעטיק ענערגיע פון 8 מעוו, אָבער Rutherford געגלויבט אַז זיי מוזן זיין אַרטיפיסיאַללי אַקסעלערייטיד צו אַפֿילו העכער וואַלועס פֿאַר מאָניטאָרינג די פאַרפוילן פון שווער נוקלייי. אין דער צייַט, עס געווען שווער. אָבער, די כעזשבן געמאכט אין 1928 דורך געאָרגיעם גאַמאָווים (אין דעם אוניווערסיטעט פון Göttingen, דייטשלאנד), געוויזן אַז די ייאַנז קענען ווערן געניצט אין פיל נידעריקער ענערגיעס, און דעם האט סטימיאַלייטאַד Attempts צו בויען אַ מעכירעס אַז גיט אַ שטראַל גענוג פֿאַר יאָדער פֿאָרש.

אנדערע געשעענישן פון דעם פּעריאָד דעמאַנסטרייטיד די פּרינציפּן דורך וואָס די אָפּצאָל פּאַרטאַקאַל אַקסעלערייטערז זענען געבויט צו דעם טאָג. דער ערשטער מצליח יקספּעראַמאַנץ מיט אַרטיפיסיאַללי אַקסעלערייטיד ייאַנז האבן געהאלטן קאָקקראָפט און וואַלטאָן אין 1932 בייַ קיימברידזש אוניווערסיטעט. דורך ניצן אַ וואָולטידזש מאַלטאַפּלייער, פּראָטאָנס זענען אַקסעלערייטיד צו 710 קעוו, און געוויזן אַז די יענער רעאַגירן מיט ליטהיום צו פאָרעם צוויי אַלף פּאַרטיקאַלז. דורך 1931, ביי פּרינסטאַן אוניווערסיטעט אין ניו דזשערזי, ראבערט וואַן דע גראַאַפף ילעקטראָוסטאַטיק גאַרטל געבויט דער ערשטער הויך-פּאָטענציעל גענעראַטאָר. וואָולטידזש מאַלטאַפּלייער קאָקקקראָפט-וואַלטאָן גענעראַטאָרס און וואַן דע גראַאַפף גענעראַטאָר איז נאָך געניצט ווי ענערגיע קוואלן פֿאַר אַקסעלערייטערז.

דער פּרינציפּ פון לינעאַר רעזאַנאַנט אַקסעלעראַטאָר איז דעמאַנסטרייטיד ראָלף ווידערøע אין 1928. די ריין-וועסטפאַליאַן טעכנישע אוניווערסיטעט אין Aachen, דייטשלאנד, האט ער געניצט אַ הויך אַק וואָולטידזש צו פאַרגיכערן די סאָדיום און פּאַטאַסיאַם ייאַנז צו ענערגיעס אין וידעפדיק פון צוויי מאל צו זאָגן זיי. אין 1931 אין די פאַרייניקטע שטאַטן ערנעסט לאָורענס און זיין אַסיסטאַנט דוד סלאָאַן פון דעם אוניווערסיטעט of California, בערקלי, געניצט די הויך-אָפטקייַט fields צו פאַרגיכערן קוועקזילבער ייאַנז צו ענערגיעס גרעסער ווי 1.2 מעוו. דאס ווערק איז קאַמפּלאַמענטיד אַקסעלעראַטאָר פון שווער אָפּצאָל פּאַרטיקאַלז ווידערöע, אָבער די יאָן בימז זענען ניט נוצלעך אין יאָדער פאָרשונג.

מאַגנעטיק רעסאָנאַנסע אַקסעלעראַטאָר אָדער סיקלאָטראָן, איז געווען קאַנסיווד ווי אַ מאָדיפיקאַטיאָן פון לאָראַנס ווידערöע ינסטאַלירונג. תּלמיד לאָראַנס ליווינגסטאָן דעמאַנסטרייטיד די פּרינציפּ פון די סיקלאָטראָן אין 1931, געמאכט די ייאַנז מיט אַן ענערגיע פון 80 קעוו. אין 1932, לאָראַנס און ליווינגסטאָן מודיע די אַקסעלעריישאַן פון פּראָטאָנס אַרויף צו מער ווי 1 מעוו. שפּעטער אין די 1930 ס, ענערגיע סיקלאָטראָנס ריטשט וועגן 25 מעוו, און די וואַן דע גראַאַפף - וועגן 4 מעוו. אין 1940, דאָנאַלד ניטל, אַפּלייינג די רעזולטאטן פון אָפּגעהיט חשבונות פון די אָרביט צו די מאַגנעט סטרוקטור, געבויט אין דעם אוניווערסיטעט פון יללינאָיס, דער ערשטער בעטאַטראָן, מאַגנעטיק ינדאַקשאַן עלעקטראָן אַקסעלעראַטאָר.

מאָדערן פיזיק: פּאַרטאַקאַל אַקסעלערייטערז

נאָך וועלט מלחמה וו עס איז געווען גיך פּראָגרעס אין דער וויסנשאַפֿט פון אַקסעלערייטינג פּאַרטיקאַלז צו הויך ענערגיעס. עס אנגעהויבן עדווין מאַקמילאַן ביי בערקלי און וולאדימיר וועקסלער אין מאָסקווע. אין 1945, זיי זענען ביידע ינדיפּענדאַנטלי פון יעדער אנדערער האָבן דיסקרייבד דעם פּרינציפּ פון לבֿנה פעסטקייַט. דעם באַגריף Offers אַ מיטל צו טייַנען די סטאַביל אָרבאַץ פון די פּאַרטיקאַלז אין אַ קייַלעכיק אַקסעלעראַטאָר אַז אַוועקגענומען ריסטריקשאַנז אויף די פּראָטאָן ענערגיע און געהאָלפֿן שאַפֿן אַ מאַגנעטיק רעסאָנאַנסע אַקסעלערייטערז (סינטשראָטראָנס) פֿאַר עלעקטראָנס. אַוטאָפאַסינג, די ימפּלאַמענטיישאַן פון דעם פּרינציפּ פון לבֿנה פעסטקייַט, איז באשטעטיקט נאָך די קאַנסטראַקשאַן פון אַ קליין סינטשראָסיקלאָטראָן אין דעם אוניווערסיטעט פון California און די סינטשראָטראָן אין ענגלאַנד. באַלד דערנאָכדעם, דער ערשטער פּראָטאָן לינעאַר רעזאַנאַנט אַקסעלעראַטאָר איז געווען Created. דעם פּרינציפּ איז געניצט אין אַלע הויפּט פּראָטאָן סינטשראָטראָנס געבויט זינט דעמאָלט.

אין 1947, וויליאם האַנסען, אין סטאַנפֿאָרד אוניווערסיטעט אין California, געבויט דער ערשטער עלעקטראָן לינעאַר אַקסעלעראַטאָר ביי די טראַוואַלינג פאָכן, וואָס געניצט מייקראַווייוו טעכנאָלאָגיע וואָס האט שוין דעוועלאָפּעד פֿאַר ראַדאַר בעשאַס די צווייטע וועלט מלחמה.

פּראָגרעס אין דער לערנען איז געווען געמאכט מעגלעך דורך ינקריסינג די פּראָטאָן ענערגיע, וואָס האבן צו די קאַנסטראַקשאַן פון אלץ גרעסערע אַקסעלערייטערז. דעם גאַנג איז פון הויך פּראָדוקציע פּרייַז ריזיק מאַגנעט רינג האט שוין סטאַפּט. די גרעסטן ווייז אַרום 40,000 טאָנס. מעטהאָדס פֿאַר ינקריסינג די ענערגיע אָן מאַשין גרייס גראָוט זענען סקרינד אין וועגן 1952 גאָדו ליווינגסטאָנע, קאָוראַנט און Snyder אַ טעכניק פון אָלטערנייטינג פאָקוסינג (מאל גערופֿן שטאַרק פאָקוסינג). סינטשראָטראָנס ארבעטן אויף דעם פּרינציפּ, נוצן מאַגנאַץ 100 מאל קלענערער ווי איידער. אַזאַ פאָקוסינג איז געניצט אין אַלע מאָדערן סינטשראָטראָנס.

אין 1956 ניטל איינגעזען אַז אויב די צוויי שטעלט פון פּאַרטיקאַלז זענען ריטיינד אויף ינערסעקטינג אָרבאַץ, איר קענען היטן זיי קאַלייד. די אַפּלאַקיישאַן פון דעם געדאַנק required די אַקיומיאַליישאַן אַקסעלערייטיד בימז אין סייקאַלז, גערופֿן קיומיאַלאַטיוו. דעם טעכנאָלאָגיע האט אַטשיווד אַ מאַקסימום ענערגיע פון ינטעראַקשאַן פּאַרטיקאַלז.