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Teilchenbeschleuniger
*** Shopping-Tipp: Teilchenbeschleuniger
Ein '''Teilchenbeschleuniger''' ist ein Gerät, in dem geladene Teilchen (z.B. Elementarteilchen, Atomkerne oder Ionisation ionisierte Atome, Moleküle und Molekülbruchstücke) durch elektrisches Feld elektrische Felder auf große Geschwindigkeiten beschleunigt werden, wobei je nach Teilchenart und Beschleunigertyp annähernd Lichtgeschwindigkeit erreicht werden kann. Die Teilchen erlangen dabei eine Bewegungsenergie (kinetische Energie), die einem Vielfachen ihrer eigenen Ruheenergie entspricht.
Große Beschleuniger werden in der Grundlagenforschung (''Hochenergiephysik'') quasi als ''Mikroskope'' eingesetzt, um mit den darin beschleunigten, hoch energetischen Teilchen die fundamentalen Wechselwirkungen von Materie zu untersuchen, und allerkleinste Strukturen aufzulösen. Man unterscheidet zwischen sog. '''Fixed-Target-Experimenten''', bei denen ein feststehendes Target (Physik) Target dem Teilchenstrom ausgesetzt wird, und '''Collider-Experimenten''', bei denen zwei gegenläufige Teilchenstrahlen in einem Speicherring zur Kollision gebracht werden. Letztere haben den Vorteil, dass die gesamte Energie der Teilchen (hauptsächlich kinetische, aber auch die Ruhemasse selbst) für die untersuchten Prozesse zur Verfügung steht, während bei Fixed-Target-Experimenten aufgrund des Impulserhaltungssatzes die Kollisionsprodukte einen Nettoimpuls tragen, und damit stets ein beträchtlicher Teil der Energie als Bewegungsenergie erhalten bleibt (siehe auch Kinematik).
Bei dem Zusammenstoß werden die Teilchen aufgrund der typischerweise hohen Energien nicht nur Streuung (Physik) gestreut, sondern vor allem auch neue Teilchen erzeugt. Der Nachweis der Kollisionsprodukte erfolgt dabei mit Teilchendetektoren.
Der weltweit größte Teilchenbeschleuniger, der Large_Hadron_Collider LHC, entsteht derzeit im Europäischen Forschungsinstitut CERN bei Genf.
Neben ihrer Bedeutung für die Grundlagenforschung haben Teilchenbeschleuniger auch eine immer wichtigere Bedeutung in der Strahlentherapie Medizin und Materialforschung.
Arten von Teilchenbeschleunigern
*mit geradliniger Beschleunigung
**Linearbeschleuniger
**Van-de-Graaff-Beschleuniger
**Tandembeschleuniger
**Cockcroft-Walton-Generator
**Dynamitron
**Kielfeld-Beschleuniger, Laser-Plasma-Beschleuniger (hohe Feldstärken durch eine mit Laser erzeugte Plasmastrecke)
*mit zyklischer Beschleunigung (Beschleunigung auf einer ringförmig geschlossenen oder spiralartigen Bahn)
**Betatron
**Zyklotron
**Mikrotron
**Synchrotron (z.B. Bevatron)
**Speicherring
Anwendungsgebiete von Teilchenbeschleunigern
*Chemie: Massenspektrometer
*Physik: Kernphysik, Teilchenphysik, Kosmologie, Synchrotronstrahlung
*Medizin: Strahlentherapie
*Materialuntersuchung: Durchstrahlungsprüfung
Nebenprodukte der Beschleuniger
Ein „Abfallprodukt“ der Beschleuniger, die Synchrotronstrahlung, wird z.B. im HASYLAB beim DESY in der Materialforschung, zur medizinischen Diagnostik und anderem eingesetzt.
Ein Sonderfall der Synchrotronstrahlung ist der Freie-Elektronen-Laser.
Siehe auch
*Ionenstrahlung
*Beschleunigungsspannung
*Luminosität
*Schwerionenbeschleuniger
*Liste der Teilchenbeschleuniger
*Liste der Kernforschungsanlagen und Teilchenbeschleuniger
Weblinks
{{Wiktionary|Teilchenbeschleuniger}}
- http://reinhold.kainhofer.com/Physics/DESY/ - Moderne Beschleuniger- und Detektortechnik am Beispiel des Deutschen Elektronen-Synchrotrons
Kategorie:Kernphysik
Kategorie:Beschleunigerphysik
bg:УÑ?корител на чаÑ?тици
ca:Accelerador de partÃcules
da:Partikelaccelerator
el:Επιταχυντής σωματιδίων
en:Particle accelerator
es:Acelerador de partÃculas
fa:شتاب‌دهنده ذره‌ای
fi:Hiukkaskiihdytin
fr:Accélérateur de particules
he:מ×?×™×¥ חלקיקי×?
hu:RészecskegyorsÃtó
id:Pemercepat partikel
it:Acceleratore di particelle
ja:åŠ é€Ÿå™¨
ko:입� 가�기
la:Particularum acceleratorium
lt:Dalelių greitintuvas
nl:Deeltjesversneller
pl:Akcelerator czÄ…stek
pt:Acelerador de partÃculas
ro:Accelerator de particule
ru:УÑ?коритель зарÑ?женных чаÑ?тиц
sl:Pospeševalnik
sv:Partikelaccelerator
tr:Parçacık hızlandırıcı
ur:ذراتی مسرع
vi:Máy gia tốc hạt
zh:ç²’å?åŠ é€Ÿå™¨
*** Shopping-Tipp: Teilchenbeschleuniger
[Der Artikel zu Teilchenbeschleuniger stammt aus dem Nachschlagewerk Wikipedia, der freien Enzyklopädie. Dort findet sich neben einer Übersicht der Autoren die Möglichkeit, den Original-Text des Artikels Teilchenbeschleuniger zu editieren.
Die Texte von Wikipedia und dieser Seite stehen unter der GNU Free Documentation License.]
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