اَبا اِباد

Alvarez Design for Linear Accelerator

محدودیت طراحی آلوارز از شتاب‌دهنده‌ی خطی

طراحی آلوارز برای شتاب‌دهنده‌ی قبلی (پست قبلی) یک‌ محدودیت بزرگ داشت.

در این طراحی باید این موضوع را در نظر بگیریم که هرچه در طول شتاب‌دهنده پیش می‌رویم، انرژی و در نتیجه سرعت ذرات بیشتر و بیشتر می‌شود.

اما این موضوع چگونه طراحی شتاب‌دهنده را محدود می‌کند؟

فرض کنید که فرکانس میدان الکتریکی یک هرتز (ثانیه/۱) است. یعنی فاز میدان الکتریکی و در نتیجه جهت نیروی وارد بر ذرات، در هر یک ثانیه یک بار تغییر می‌کند. فرض کنید در ابتدای مسیر، سرعت ذرات یک متر بر ثانیه است. پس طول فاصله‌ی بین لوله‌های محافظ (طول gapها) بایستی یک متر باشد تا در مدت یک ثانیه، نیرو در جهت حرکت به ذره وارد شود. همچنین طول لوله‌ی محافظ نیز بایستی یک متر باشد تا در مدت یک ثانیه‌ی بعدی، نیرویی در جهت مخالف به ذره وارد نشود.

حال فرض کنید، بعد از مدتی، سرعت این ذره‌ی شتابدار به ۱۰ متر بر ثانیه برسد. از آنجایی که فرکانس باز هم یک هرتز است، در این حالت باید طول gap بین لوله‌ها ۱۰ متر باشد تا در مدت یک ثانیه‌، نیرو در جهت موافق به آن وارد شود‌. همچنین طول لوله‌ی محافظ نیز باید ۱۰ متر باشد تا در یک ثانیه‌ی بعدی، نیرویی به ذره وارد نشود.

پس هرچه جلوتر می‌رویم، بایستی طول gap و طول لوله‌ی محافظ بیشتر و بیشتر شود تا شتاب ذره افزایش یابد و این یک محدودیت جدی از نظر ابعاد یک شتاب‌دهنده‌ی خطی است.

 

 

دیدگاه‌ خود را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *