科学变得简单：粒子加速器如何工作

粒子加速器是加速基本粒子的机器，在科学、产品开发、医疗保健和国家安全等各个领域都至关重要。这些加速器在全球超过 30,000 次操作中得到应用，深刻地塑造了我们对粒子和核物理的理解，并且它们在众多工业流程、医疗和国家安全操作中不可或缺。

无论是医疗还是科学研究、消费品开发还是国家安全，粒子加速器几乎触及我们日常生活的方方面面。自 1890 年代阴极射线管问世以来，粒子加速器为科技创新做出了重要贡献。今天，全世界有超过 30,000 个粒子加速器在运行。

什么是粒子加速器?

粒子加速器是一种将基本粒子(例如电子或质子)加速到非常高能量的机器。在基本层面上，粒子加速器产生可用于各种研究目的的带电粒子束。有两种基本类型的粒子加速器：直线加速器和圆形加速器。线性加速器沿着线性或直线束线推动粒子。圆形加速器围绕圆形轨道推动粒子。直线加速器用于固定目标实验，而圆形加速器可用于碰撞光束和固定目标实验。

粒子加速器是如何工作的?

粒子加速器使用电场来加速和增加粒子束的能量，粒子束由磁场引导和聚焦。粒子源提供要被加速的粒子，例如质子或电子。粒子束在金属束管中的真空中传播。真空对于保持粒子束畅通无阻地传播空气和灰尘的环境至关重要。当粒子束穿过真空管时，电磁铁会引导并聚焦粒子束。