Acceleratore di particelle

Acceleratore di particelle:
Un acceleratore di particelle è una macchina il cui scopo è quello di produrre fasci di ioni o particelle subatomiche (elettroni, positroni, protoni, antiprotoni etc.) con "elevata" energia cinetica. Tali macchine vengono usate principalmente per scopi industriali , medici , studio della struttura dei materia, per scopi di ricerca.
I metodi per accelerare particelle sono basati sull'uso di campi elettrici e magnetici, di cui i primi forniscono energia alle particelle accelerandole e i secondi servono a curvarne la traiettoria o a correggere dispersioni spaziali e di impulso dei fasci accelerati.
Il principio fisico delle generazione di nuove particelle in Fisica delle Particelle è quello semplice degli urti: facendo collidere tra di loro particelle ad alta energia il prodotto è, per l'uguaglianza tra massa ed energia, una nuova particella a massa superiore che eventualmente decade in altre particelle figlie. Dall'analisi di tali decadimenti è possibili risalire alle caratteristiche della particella padre. In generale sono possibili due modi per rilevare nuove particelle subatomiche:
• rivelatori passivi che sfruttano le collisioni ad alta energia tra i raggi cosmici ad alta energia e l'atmosfera terrestre.
• uso di acceleratori di particelle cariche per produrre fasci di particelle ad altissima energia in quantità degni di nota fatti poi scontrare tra di loro rilevandone i prodotti in appositi rilevatori.
Tipi di acceleratori

Gli acceleratori si posso distinguere in base alla traiettoria seguita dalle particelle, che di solito è lineare, oppure circolare o a spirale. Nel primo caso si parla di acceleratori lineari e sono di solito a bersaglio fisso, cioè il fascio di particelle è fatto collidere su un bersaglio fermo rispetto al laboratorio. Gli acceleratori circolari invece fanno scontrare due fasci di particelle tra di loro curvati mediante campi magnetici; il vantaggio in quest'ultimo caso è la maggiore energia disponibile nel centro di massa, lo svantaggio principale è la radiazione di sincrotrone
Altre distinzioni si possono fare a seconda della tecnologia di accelerazione usata: campi elettrostatici, campi elettrici variabili, campi magnetici o tecniche particolari, come nei futuri acceleratori.
Un'ultima distinzione si può fare considerando il tipo di particella accelerata. Per quanto riguarda le macchine circolari quelle più comuni sono quelle elettrone-positrone e quelle adroniche, di solito protone-protone o protone-antiprotone. Per studi di fisica nucleare esistono acceleratori che accelerano nuclei pesanti.
• Acceleratore elettrostatico o di Wan De Graaff
• Tandem di Van De Graaff
• Circuito moltiplicatore o Cockcroft-Walton
• Betatrone
• Ciclotrone
• Ciclotrone focalizzato a settore
• Sincrociclotrone
• Protosincrotrone