Diapositiva 1

LINAC E CICLOTRONE
ACCELERATORI DI PARTICELLE
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Sfruttano una forza elettromotrice alternata
Accelerano particelle cariche (protoni, elettroni etc)
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LINAC (linear accelerator) inventato nel 1928 da Rolf Widerøe.
È formato da una successione di conduttori a forma di tubo
LINAC
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Le particelle vengono iniettate con velocità iniziale (non nulla) nel primo
tubo
La fem alternata funziona a radiofrequenza: decine o centinaia di MHz
(megahertz =106 Hz).
Le particelle vengono accelerate quando si trovano tra un elettrodo e
l’altro
Quando viaggiano in un tubo di muovono di moto rettilineo uniforme
LINAC 2 GINEVRA
http://home.web.cern.ch/
CICLOTRONE
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1932 Costruito da Ernest Orlando Lawrence
Le particelle sono generate nel centro e
accelerate lungo una traiettoria a spirale.
È più piccolo di un acceleratore lineare.
Conduttori affacciati → DEE (semiscatole
cilindriche)
CICLOTRONE
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I due dee sono collegati a un generatore di fem alternata
La particelle non risentono degli effetti della fem quando si muovono
all’interno degli elettrodi cavi.
La traiettoria delle particelle è curvata dal campo magnetico
perpendicolare ai due dee
2m
T
qB
Finchè vale la meccanica il periodo T vale:
che non dipende dal raggio! → i pacchetti di particelle si muovono tutti
con la stessa frequenza (frequenza di ciclotrone)
CICLOTRONE
• Il raggio dei due dee pone limiti alla velocità massima delle particelle
• Il campo magnetico è costante.
• Per dee di grande diametro gli effetti relativistici diventano importanti
e il periodo T non è più indipendente da r.
SINCROTRONI
• Acceleratori circolari
• Le particelle vengono iniettate in una camera toroidale (ciambella)
dove compiono una traiettoria approssimativamente circolare
• La ciambella è mantenuta sotto vuoto spinto
• Il raggio della traiettoria è costante → il campo magnetico deve
aumentare in intensità (mv/qB)=r
• Funzionano anche con particelle che viaggiano con velocità
prossime alla velocità della luce.
La fisica degli acceleratori in Italia
http://prometeo.sif.it/papers/online/sag/028/05-06/pdf/09-il-nostromondo-3.pdf
Elettra a Trieste
http://www.elettra.trieste.it/
http://www.elettra.trieste.it/images/Documents/Comunicazione/Press/130
916_elettra_depliant_ita.pdf
Pavia: il sincrotrone del CNAO (Centro Nazionale di Adroterapia
Oncologica )
http://www.cnao.it/index.php/it/introduzione.html