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ACCELERATORI DI PARTICELLE (Luca Foggetta) - Coggle Diagram
ACCELERATORI DI PARTICELLE (Luca Foggetta)
Fasce: insieme di particelle tutte più o meno dello stesso tipo che vengono accelerate a delle energie superiori, ad una soglia tale per la quale l'interazione con il materiale che mettiamo sotto fascio diventi evidente
LINAC
elementi di diagnostica
quadrupoli
corretori
sequenza alternata di sezioni acceleranti
Usati per:
applicazioni mediche
fisica della materia
applicazioni industriali
fisica nucleare, subnucleare, astroparticellare
1870, Crookes: 1° acceleratore
ampolla a vuoto con dentro un catodo connesso al polo negativo di un generatore di tensione
il catodo emetteva elettroni (Thomson, 1897) che fluivano accelerati dal campo elettrico verso l'anodo (a tensione positiva): li chiamavano "raggi catodici"
dall'urto con i gas a bassa pressione o con l'anodo, gli elettroni producevano raggi X (Rontgen, 1901)
Struttura di Alvarez
usata nell'accelerazione di protoni e ioni di bassa-media energia
Acceleratori
lineari
circolari
Si studiano con rilevatori di particelle
Acceleratore
macchina del tempo
microscopio
Il sincrotrone è un acceleratore di particelle circolare
se accelerano, B aumenta in modo da tenere il raggio dell'orbita costante
il campo elettrico è sincronizzato con il passare ritmico del pacchetto
le particelle descrivono orbite chiuse (grazie ai dipoli, i quali sono realizzati con magneti permanenti o elettromagneti)
Acceleratore lineare
tubo a vuoto (accelerazione a radio-frequenza)
GUN
fine LINAC
Misura energia:
1 elettrone accelerato da una DDP di 1V acquista l'energia cinetica di 1eV
Sorgente
Acceleratore
Bersaglio
Interazioni di tipo nucleare su nucleare
Acceleratore di particelle: dispositivo che trasferisce energia a particelle cariche
Con esso si identificano gli anelli di accumulazione: mantengono le particelle in circolazione ad un'energia costante
I primi acceleratori (900') furono realizzati per studiare i costituenti più piccoli della materia e le loro forza
Il campo accelerante è una sinusoide
Catodo termoionico
emettitore di particelle
griglia per evitare che fluiscano verso l'esterno
Particelle elementari: la loro interazione è più o meno nota
Sorgenti di particelle
radiofrequenza
elettrostatico
fasci di elettroni generati per effetto termoionico o fotoelettrico
Principio di funzionamento:
i fasci di particelle vengono accelerati co l'utilizzo di campo elettrici e vengono deflessi con l'utilizzo di campi magnetici
la velocità della singola particella del fascio dipenderà da come mettiamo questi campi
Accelerazione
a radio-frequenza (es: surfista): particelle accelerate in modo risonante da un campo elettrico
elettrostatica (es: sciatore): limitazioni del breakdown elettrostatico
Quadrupolo: focheggiamento= magnete con 4 poli che focheggia le traiettorie delle singole particelle
Esistono delle tolleranze:
le particelle in ritardo vedranno un campo più intenso
le particelle in anticipo verranno accelerate di meno
Campo elettrico
no elettrostatico, ma oscillatorio
Doppio sincrotrone= collisore
Bruno Touschek (1960)
idea di utilizzare come particelle collidenti, particelle e antiparticelle che avrebbero rilasciato tutta la loro energia per creare nuove particelle; i prodotti delle collisioni sarebbero stati relativamente "semplici"
una particella passante per un dipolo emette una radiazione elettromagnetica