1。線形加速器（リナック）：
* 基本原理： プロトンは、一連の交互の電界によって直線で加速されます。
* プロセス：
* イオン出典： プロトンは、水素原子から電子を剥がすことによって作成されます。
* 無線周波数（RF）キャビティ： これらの空洞は、振動する電界を備えた中空のパイプのようなものです。 RFフィールドの周波数は、プロトンの動きと同期されます。
* 加速： 陽子がRF空洞を通過すると、それを前方に押す電力が発生します。この力は、プロトンが適切なタイミングで空洞に入ると最も強くなります（電界がピークにあるとき）。
* ドリフトチューブ： 加速度を維持するために、プロトンはRFキャビティ間の「ドリフトチューブ」を介して誘導されます。これらのチューブは、移動中に電界からプロトンを保護します。
* エネルギーの増加： RFキャビティは、プロトンがエネルギーを獲得するにつれてさらに間隔を空けており、最適な時間に加速する電界に遭遇するようにします。
2。円形アクセラレータ（シンクロトロン）：
* 基本原理： 陽子は、磁場と無線周波数空洞によって円形経路で加速されます。
* プロセス：
* イオン源と注入： リナックと同様に、プロトンが作成され、シンクロトロンに注入されます。
* 磁気曲げ： 強力な磁石は、円形の経路で陽子を導くためにリングに配置されています。
* rf空洞： RFキャビティは、円形の経路に沿って戦略的に配置され、通過するたびにプロトンを加速します。
* 同期加速： RFキャビティの周波数は、プロトンの速度と磁場強度と同期されます。これにより、プロトンが通過するたびにエネルギーの増加を保証します。
* エネルギーの増加： RF空洞の磁場強度と周波数の両方が徐々に増加し、プロトンをより高いエネルギーに押し上げます。
重要な概念：
* 電磁力： 粒子加速器の加速度は、電磁界と電磁界との相互作用に依存しています。
* 同期： 電界と磁場のタイミングは、効率的な加速に不可欠です。
* エネルギーレベル： 陽子のエネルギーは、電子ボルト（EV）の単位で測定されます。最新の加速器は、数兆電子ボルト（TEV）のエネルギーを達成できます。
例：
* リナック： 大規模な加速器の加速前およびがん治療などの医療用途に使用されます。
* synchrotrons： 大型ハドロンコリダー（LHC）は、世界最大かつ最も強力なシンクロトロンであり、高エネルギーで陽子を衝突させるために使用されます。
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