Particle accelerators

കണത്വരിത്രങ്ങള്‍.

ചാര്‍ജിത കണങ്ങളെ ത്വരിപ്പിക്കുന്നതിനുള്ള ഉപാധി. വിദ്യുത്‌-കാന്തിക ക്ഷേത്രങ്ങളുപയോഗിച്ചാണ്‌ കണങ്ങളെ ത്വരിപ്പിക്കുന്നത്‌. കണഭൗതികത്തിലും ഉന്നത ഊര്‍ജഭൗതികത്തിലും അതിപ്രധാന സ്ഥാനമാണ്‌ ഇവയ്‌ക്കുള്ളത്‌. കണത്വരിത്രങ്ങള്‍ പലതരത്തിലുണ്ട്‌. 1. രേഖീയ ത്വരിത്രം: കണങ്ങളെ രേഖീയമായി ത്വരിപ്പിക്കുന്നവയാണിവ. പ്രഭവ സ്ഥാനത്തുനിന്ന്‌ പുറത്തുവരുന്ന കണത്തെ വിദ്യുത്‌ക്ഷേത്രം ഉപയോഗിച്ച്‌ ത്വരിപ്പിക്കുന്ന ചെറു ത്വരിത്രങ്ങളുടെ നീണ്ട നിരയാകാം ഇത്‌. കണം ത്വരിത്രത്തിലൂടെ ഒരു തവണ മാത്രമേ സഞ്ചരിക്കുന്നുള്ളൂ. ഉദാ: Linac. നീളം 3 കി. മീ. 2. സൈക്ലോട്രാണ്‍: ഇത്‌ ഒരു ചാക്രിക ത്വരിത്രമാണ്‌. ത്വരണത്തിനു സഹായിക്കുന്ന ഘടകങ്ങളെ (വൈദ്യുതക്ഷേത്രമോ, കാന്തക്ഷേത്രമോ സൃഷ്‌ടിക്കുന്ന ഉപാധികളെ) പുനരുപയോഗിക്കുന്നതു മൂലം വളരെ ഉയര്‍ന്ന ഊര്‍ജം കൈവരിക്കാന്‍ കഴിയും. വായുശൂന്യമായ ഒരു അറയില്‍ വെച്ചിരിക്കുന്ന Dആകൃതിയിലുള്ള രണ്ടു ഘടകങ്ങളാണ്‌ പ്രധാന ഭാഗം. ഒരു പ്രത്യാവര്‍ത്തി വൈദ്യുതക്ഷേത്രമാണ്‌ കണത്തെ ത്വരിപ്പിക്കുന്നത്‌. കണത്തിന്റെ സഞ്ചാരപഥത്തെ നിയന്ത്രിക്കുന്നത്‌ ഒരു സ്ഥിരകാന്ത ക്ഷേത്രമാണ്‌. കണത്തെ ത്വരിത്രത്തിന്റെ കേന്ദ്രത്തിലൂടെ അകത്തേക്കു കടത്തിവിടുന്നു. ഓരോ തവണയും വൈദ്യുത ക്ഷേത്രത്തിന്റെ ദിശ മാറുമ്പോള്‍ കണം ഓരോ Dയില്‍ നിന്നും മറ്റേ Dയിലേക്ക്‌ പ്രവേശിക്കും വിധമാണ്‌ വൈദ്യുതക്ഷേത്രാവൃത്തി. സര്‍പ്പിളാകാര പഥത്തിലൂടെ സഞ്ചരിക്കുന്ന കണം നിശ്ചിത ഊര്‍ജനില കൈവരിക്കുമ്പോള്‍ പുറത്തുകടക്കുന്നു. 3. സിംക്രാടോണ്‍: ക്രമമായി വര്‍ധിച്ചുവരുന്ന ഒരു കാന്തികക്ഷേത്രമാണ്‌ ഇതില്‍ ഉപയോഗിക്കുന്നത്‌. കണത്തിന്റെ വേഗത വര്‍ധിക്കുന്നതിനൊപ്പം കണത്തെ ഒരു വൃത്ത വലയത്തിനുള്ളില്‍ ഒതുക്കി നിര്‍ത്തുന്നത്‌ ഈ കാന്തിക ക്ഷേത്രമാണ്‌. കണത്തെ വൃത്താകാര പഥത്തിലേക്ക്‌ കടത്തിവിടുന്നു. ഈ പഥത്തിലെ നിരവധി സ്ഥാനങ്ങളില്‍ വെച്ച്‌ വൈദ്യുതക്ഷേത്രം ഉപയോഗിച്ച്‌ കണങ്ങളെ ത്വരിപ്പിക്കുന്നു. ആവശ്യമായ ഊര്‍ജം ലഭിക്കുന്നതോടെ കണങ്ങളെ പുറത്തെടുക്കുന്നു.