Carregada feixe de partículas - Charged particle beam
Um feixe de partículas carregadas é um grupo espacialmente localizada do carregadas electricamente partículas que têm aproximadamente a mesma posição, a energia cinética (resultando na mesma velocidade ), e direcção. As energias cinéticas das partículas são muito maiores do que as energias de partículas a temperatura ambiente . A alta energia e direcionalidade de feixes de partículas carregadas torná-los úteis para aplicações (ver Uso feixe de partículas e tecnologia de feixe de electrões ).
Tais vigas podem ser divididos em duas classes principais:
- vigas unbunched ( costeante vigas ou traves DC ), que não têm subestrutura longitudinal na direcção de deslocação do feixe.
- feixes agrupados , em que as partículas são distribuídas em leguminosas (cachos) de partículas. Feixes agrupados são mais comuns em instalações modernas, desde os mais modernos conceitos de acelerador exigem feixes agrupados para aceleração.
Assumindo uma distribuição normal das posições das partículas e impulsos, um feixe de partículas carregadas (ou um grupo da viga) é caracterizada pela
- as espécies de partículas, por exemplo electrões , protões , ou núcleos atómicos
- a média de energia das partículas, muitas vezes, expresso em eletronvolts (tipicamente keV para GeV)
- a (média) de corrente de partículas, muitas vezes, expresso em amperes
- o tamanho do feixe de partículas, frequentemente utilizando o chamado -função β
- a emitância feixe , uma medida da área ocupada pelo feixe em um de vários espaços de fase .
Estes parâmetros podem ser expressa de várias maneiras. Por exemplo, o tamanho e corrente de feixe pode ser combinado para a densidade de corrente , e a corrente e energia (ou feixe de voltagem V) podem ser combinados para a perveance K = I V -3/2 .
Os carregadas feixes de partículas que podem ser manipulados em aceleradores de partículas pode ser subdividida em feixes de electrões , os feixes de iões e de feixes de protões .
Tipos comuns
- Feixe de elétrons ou raios catódicos , como em um microscópio eletrônico de varredura ou em aceleradores tais como os Grande Colisor de Elétrons e Pósitrons ou fontes de luz síncrotron .
- Feixe de protões, tal como os feixes usados em terapia de protões , em aceleradores tais como o Tevatron eo LHC , ou para escrita feixe de protões em litografia.
- Feixes de iões , tais como no pesado Relativistic Ion Collider ou a sub-construção Facilidade Raro Isotope feixes .
Referências
- ^ Ruggiero, F; Thomashausen, J (Junho de 2005), "CERN Acelerador Escola: Curso Básico de Geral Accelerator Física" , CERN-2005-004 : 296, doi : 10,5170 / CERN-2005-004 , recuperado 2017/11/14
- ^ Edwards, DA; Syphers, MJ (1993). Uma Introdução à Física de Altas Aceleradores de energia . Weinheim, Alemanha: Wiley-VCH. ISBN 9780471551638 .
- ^ Humphries, Stanley (1990). Feixes de partículas carregadas (PDF) . New York: Wiley-Interscience . ISBN 9780471600145 .