L'acceleratore

acceleratre Lessicoagg. e sm. [sec. XX; da accelerare]. Che accelera; mezzo atto a provocare o favorire un'accelerazione. In elettronica, si dice dell'elettrodo di un tubo elettronico che abbia la funzione di aumentare la velocità degli elettroni.Fisica nucleare: generalitàL a. di particelle è una macchina che permette di comunicare a particelle atomiche o subatomiche cariche, quali elettroni o ioni, mediante l'azione acceleratrice di un campo elettrico, un'elevata energia cinetica. Prendendo come unità l'elettron-volt (eV) si è soliti esprimere questa energia (uguale al prodotto della carica della particella per la tensione acceleratrice) in keV (103 eV), in MeV (106 eV) e in GeV (109 eV). Elementi fondamentali dell'a. di particelle sono: la sorgente di particelle cariche (elettroni prodotti per effetto termoelettrico; protoni, deutoni, particelle alfa e altri ioni ottenuti ionizzando gas atomico); il tubo o camera di accelerazione racchiudente una regione a vuoto spinto 10-5 mmHg) entro la quale sono immesse e accelerate le particelle; il generatore del campo elettrico di accelerazione; il dispositivo di focalizzazione per mantenere e concentrare le particelle in un fascio omogeneo, d'energia e traiettoria ben definite; il bersaglio nucleare sottoposto al bombardamento delle particelle accelerate, interno oppure esterno alla camera di accelerazione; gli apparecchi di comando, di misura e di controllo. A seconda del dispositivo di accelerazione utilizzato e della traiettoria delle particelle, si classificano gli a. in: elettrostatici(a. di Cockcroft e Walton, a. di Van de Graaff, a. Tandem, ecc, in cui l'azione accelerante è dovuta a una tensione continua estremamente intensa applicata tra la sorgente e il tubo acceleratore e in cui la traiettoria delle particelle è rettilinea; lineari(a. lineare per elettroni, per protoni e per ioni), in cui l'azione accelerante è dovuta a una tensione variabile a radiofrequenza, che alimenta una serie di tubi o di cavità allineate che accelerano le particelle in sincronismo con il loro passaggio; circolari(ciclotrone, sincrociclotrone, betatrone, microtrone, sincrotrone), in cui la traiettoria circolare delle particelle è dovuta a un campo d'induzione magnetica B(chiamato campo di guida e diretto perpendicolarmente al piano della traiettoria), per effetto del quale sulle particelle di carica q e velocità v agisce la forza di Lorentz F =qvÙB. Questa è una forza centrale che ne incurva la traiettoria senza però fornire loro energia. Per un efficiente funzionamento degli a. è particolarmente importante un principio, detto di stabilità di fase. L'applicazione di questo principio negli a. lineari e negli a. circolari sincroni (v. oltre) consente l'accelerazione di particelle a velocità relativistiche (cioè prossime alla velocità della luce). Si dice che si ha stabilità di fase quando le particelle sono fatte transitare nella zona in cui si effettua l'accelerazione (gap) sempre in sincronismo con un determinato inte Continua »