تم اختراع المسرعات من أجل تقديم الجسيمات العالية الطاقة للبحث في بنى الأنوية. و بعد ذلك, تم استخدامها من أجل البحث في العديد من مبادئ فيزياء الجسيمات. مهمتها هو تسريع و زيادة طاقة حزمة من الجسيمات بواسطة توليد الحقول الكهربائية التي تؤدي إلى تسريع الجسيمات, و الحقول المغناطيسية التي ترشد و تركز هذه الجسيمات.
تأتي المسرعات إما على شكل حلقة (المسرعات الدائرية), حيث تقوم حزمة الجسيمات بالانتقال المتكرر في حلقة, أو الخط المستقيم (المسرعات الخطية), حيث تنتقل الحزمة من نهاية إلى أخرى. يمكن ضم عدد من المسرعات معا من أجل الوصول إلى طاقات أعلى, كما هو الحال في المسرعات المعقدة في مركز سيرن.
المكونات الأساسية للمسرعات تتضمن:
- تجاويف الترددات الراديوية (RF) و الحقول الكهربائية- هذه تقدم التسريع لحزمة الجسيمات. تجاويف RF تقع بشكل متقطع على طول أنبوب الحزمة. في كل مرة تمر الحزمة في حقل كهربائي لتجويف RF, تنتقل عندها بعض الطاقة من الأمواج الراديوية إلى الجسيمات.
- حجرة التخلية- هذه عبارة عن أنبوب معدني (يعرف أيضا بأنبوب الحزمة) و الذي ترحل داخله الحزمة. يتم الحفاظ عليه عند ظروف تخلية عالية من أجل التقليل من وجود الغاز لتجنب التصادمات بين جزيئات الغاز و الجسيمات في الحزمة.
- المغانط- أنواع مختلفة من المغانط التي يتم استخدامها لأهداف مختلفة. على سبيل المثال, المغانط ثنائية القطب التي تستخدم عادة لحني مسار حزمة الجسيمات و التي لولا ذلك سترحل في اتجاه مستقيم. كلما كانت طاقة الجسيمات أعلى كلما كان الحقل المغناطيسي اللازم لحني مسارها أكبر. المغانط رباعية الأقطاب و التي تستخدم لتركيز الحزمة, فتجمع كل الجسيمات بالقرب من بعضها (بشكل مشابه لما تقوم به العدسات عندما تركز حزمة من الضوء).
التصادمات في المسرعات يمكن أن تحدث إما مع هدف ثابت, أو بين حزمتين متحركتين من الجسيمات. الكواشف الجسيمية يتم وضعها حول نقطة التصادم من أجل كشف و تسجيل الجسيمات التي خرجت من التصادم.
المسرعات في المنزل
أنبوب الأشعة المهبطية الموجود في التلفاز (CRT) نفس الميزات الأساسية لمسرعات سيرن. حيث يتواجد سلك كهربائي داخل أنبوب مخلى في التلفاز و يلعب هذا السلك دور مصدر الجسيمات. عندما يتم تسخين السلك, تتحرر الالكترونات بسبب الزيادة الحاصلة في طاقتها. يتم بعدها تسريع الالكترونات و توجيهها عبر الخلاء الموجود في CRT بالاعتماد على حقل مغناطيسي يتم توليده بواسطة ملف من الأسلاك. تلعب شاشة التلفاز دور كاشف الجسيمات. و مع صدم الالكترونات عالية الطاقة للشاشة, فإنه يتم كشفها و تصبح مرئية في البكسلات الملونة التي بدورها تصنع الصورة.
الرئيسية 
13/6/2013, 1:25 am
موضوع: كيف يعمل المسرع 
