기본 작동 원리에는 두 가지 주요 구성 요소가 포함됩니다.
1. 전기장 :전기장은 하전 입자에 초기 가속 및 에너지 이득을 제공하는 데 사용됩니다. 하전 입자는 상대적으로 낮은 에너지로 가속기에 주입되며 전기장이이를 가속화하기 위해 적용됩니다. 전기장은 하전 입자에 힘을 가해 에너지와 속도를 얻습니다.
2. 자기장 :자기장은 가속기 내에서 하전 된 입자의 궤적을 제어하고 안내하는 데 사용됩니다. 자기장은 자기장과 입자의 속도 모두에 수직으로 하전 된 입자를 움직입니다. 이것은 입자 궤적의 굽힘과 원형 또는 선형 가속기의 생성을 허용합니다.
사이클로 트론 및 싱크로 트론과 같은 원형 가속기에서 하전 입자는 원형 軌道。磁場將粒子彎曲成圓形軌道 軌道。磁場將粒子彎曲成圓形軌道, 同時電場提供能量增益。通過重複多次通過加速器結構, 粒子逐漸達到更高的能量。 내에 가속됩니다.
在直線加速器中, 例如直線加速器 (linac), 粒子在直線軌道上加速。電場通常以微波或射頻形式提供能量增益, 將粒子加速到極高的能量。 將粒子加速到極高的能量。
입자 가속기는 또한 가속 입자를 좁은 빔 내에 유지하고 발산을 방지하기위한 다양한 초점 메커니즘을 통합합니다. 이러한 초점 메커니즘은 특정 가속기 설계에 맞춰진 전기 및 자기장의 조합을 사용할 수 있습니다.
가속기에서 하전 된 입자에 의해 달성 된 에너지는 전기 및 자기장의 강도, 가속기의 길이 및 가속 사이클의 수를 포함한 여러 요인에 의해 결정된다. 입자가 에너지를 얻음에 따라 고 에너지 물리 실험, 의료 영상, 방사선 요법 및 산업 재료 분석과 같은 다양한 과학적 연구 및 실제 응용에 사용될 수 있습니다.
요약하면, 입자 가속기는 전자기의 원리를 이용하여 에너지 이득 및 궤적 제어를위한 자기장의 적용을 통해 전하 입자를 고 에너지로 가속화합니다. 이 강력한 도구는 물질의 기본 특성에 대한 우리의 이해에 혁명을 일으켰으며 과학 연구, 의학 및 산업에 광범위한 응용을 가지고 있습니다.
