sinhrotron [grško], vrsta pospeševalnika delcev za doseganje najvišjih energij; razvili so ga na osnovi ciklotrona. Podobno kakor ciklotron vsebuje sinhrotron krožno vakuumirano cev, v katero linearni pospeševalnik vbrizga curek pospeševanih delcev. Močno magnetno polje jih sili h kroženju po tirnici, visokofrekvenčno električno polje pa jih pospešuje. Ker se pri velikih energijah povečuje masa delcev (relativnostna teorija), morajo med pospeševanjem spreminjati jakost magnetnega polja in pospeševalno frekvenco. S tem preprečijo, da delci zaostanejo za pospeševalnim ciklom, zmanjšajo gostoto curka in motijo druge delce na poti.
Po izvedbi in vrsti pospeševanih delcev ločimo: 1. sinhrociklotron: ciklotron, pri katerem je pospeševalna frekvenca prilagojena relativističnemu povečevanju mase. V rabi predvsem za pospeševanje ionov, npr. delcev alfa; z njim dosežejo energije do 1 GeV (elektronvolt). Delce, ki izpadejo iz pospeševalnega ritma, prisilijo k nihanju okrog načrtovane tirnice in tako ohranijo zadovoljivo jakost curka; 2. elektronski sinhrotron: ker so elektroni zelo lahki, jih lahko pospešijo do hitrosti, ki so zelo blizu svetlobne hitrosti. Spreminjajoče se magnetno polje vodi gruče elektronov po tirnici s konstantnim premerom, električno polje visokih frekvenc pa jih pospeši do energije 5 GeV. Doseganje višjih energij otežujejo izgube zaradi izsevanja elektromagnetnega sevanja (sinhrotronsko sevanje). Ker je hitrost elektronov le malo manjša od svetlobne hitrosti, se z dodajanjem energije povečuje predvsem njihova masa, le malo pa tudi hitrost; 3. protonski sinhrotron: zaradi razmeroma velike mase se hitrost protonov povečuje zelo počasi, zato se morata moč magnetnega polja in pospeševalna frekvenca sinhrotrona spreminjati sinhrono z obhodno hitrostjo delcev in njihovim relativističnim povečanjem mase. Protoni med pospeševanjem napravijo ok. 100.000 obhodov v cevi; da ves čas letijo po krožni tirnici s konstantnim premerom, potrebujejo zelo natančne krmilne naprave. To dosežejo s t. i. močnim fokusiranjem, pri katerem letijo protoni izmenično skozi razl. nehomogena magnetna polja. Superprotonski sinhrotron v središču CERN pri Ženevi sodi med največje na svetu. Z njim so lahko pospeševali protone do energije 600 GeV, izdelujejo pa močnejšega, pri katerem bo njihova energija dosegla 1000 GeV. Protoni z veliko energijo pri trku s snovjo (tarča) ustvarjajo druge osnovne delce velikih energij in tako rabijo za temeljne raziskave; npr. pojasnitev strukture osnovnih delcev, raziskava jedrskih sil.

Sorodna gesla: bevatron | CERN | ciklotron | električno polje | elektronvolt | fizika visokih energij | jedrska fizika | krožni pospeševalnik | linearni pospeševalnik | magnetno polje | McMillan, Edwin Mattison | pospeševalnik delcev | pulzarji | relativnostna teorija | rentgensko sevanje | tarča


Vir: Veliki splošni leksikon - DZS d.d.

Komentiraj slovarski sestavek