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Máquina utilizada para comunicar energía a partículas cargadas, con el fin de explorar la estructura de la materia.
FÍSICO
Un acelerador de partículas generalmente consiste en una fuente que se utiliza para producir partículas cargadas (electrones, protones, iones), un sistema acelerador que les comunica energía y un sistema, magnético o electrostático, destinado a ellas. Guiar durante la aceleración y luego enfocarlas para proyectarlas. ellos en un objetivo. Podemos distinguir tres clases de aceleradores: electrostáticos, lineales y circulares. En los aceleradores electrostáticos, se aplica a las partículas un voltaje constante del orden de un millón de voltios. En el dispositivo de Cockroft y Walton, se utiliza un sistema multiplicador de voltaje. En un acelerador tipo Van de Graaff, las cargas eléctricas se depositan, por influencia o por efecto pico, sobre una cinta aislante que las transporta a un electrodo de alta tensión. Los aceleradores lineales utilizan un campo eléctrico variable que acelera las partículas en línea recta. El principio de los aceleradores circulares se basa en el hecho de que una partícula cargada, colocada en un campo magnético uniforme, describe una trayectoria circular en la que recibe, en cada giro, un impulso (dado por un campo eléctrico). Los primeros ciclotrones utilizaban electroimanes de mayores dimensiones cuanto mayor era la energía. En los sincrociclotrones, el campo magnético aumenta en proporción a la energía de las partículas de modo que describen un círculo fijo. Este es el principio de los sincrotrones de protones o electrones. En los sincrotrones, la trayectoria de las partículas está definida por una cadena de imanes dispuestos en una trayectoria regular cerrada, formada por arcos circulares y secciones rectas. Los aceleradores de corriente más grandes utilizan una sucesión de imanes guía (dipolos) para doblar la trayectoria de las partículas y lentes magnéticos (cuadrupolos, sextupolos, etc.) para enfocar el haz de partículas. La técnica de los imanes superconductores permite obtener campos magnéticos de dos a tres veces más fuertes que los de los imanes convencionales. Otro avance consiste en transformar estos grandes aceleradores para que funcionen como colisionadores (LHC). Las partículas se aceleran simultáneamente en direcciones opuestas y se enfrentan a colisiones frontales. Las partículas y antipartículas (protones-antiprotones o electrones-positrones) se pueden acelerar en un solo tubo de vacío y circuito magnético. Por otro lado, necesitamos dos tubos cuando las partículas aceleradas son todas idénticas. Puede tener dos circuitos magnéticos separados (anillos de colisión) o un solo circuito con campos opuestos en los dos tubos de vacío que contiene. Se pueden enlazar varios aceleradores de energía creciente para formar una cadena: este es el caso del complejo de aceleradores del CERN. Los detectores colocados alrededor del punto de colisión revelan las partículas que han surgido de las colisiones.
