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LEXIKON

Snchrotron

[
-krotrɔn; das, Plural Synchrotrone; griechisch
]
in der Hochenergiephysik ein Gerät zur Beschleunigung von geladenen Elementarteilchen auf sehr große Geschwindigkeiten. Je nach Verwendungszweck gibt es verschiedene Ausführungen: 1. das Synchrozyklotron ist wie das Zyklotron gebaut, nur wird die Frequenz des an die D-förmigen Elektroden angelegten Hochfrequenzfelds periodisch verändert. Dadurch kann die relativistische Massenzunahme ausgeglichen werden; man erhält z. B. in Berkeley (USA) Deuteronen von 2000 MeV (Elektronenvolt) kinetischer Energie. 2. das Elektronensynchrotron arbeitet ähnlich dem Betatron: Die Elektronen kreisen auf einer festen Bahn in einem Magnetfeld; sie werden auf hohe Umlaufgeschwindigkeiten gebracht, indem man das Magnetfeld anwachsen lässt und die Teilchen außerdem (wie im Zyklotron) durch ein elektrisches Hochfrequenzfeld konstanter Frequenz beschleunigt. Die Elektronen müssen bereits mit großer Geschwindigkeit in das Synchrotron eingeschossen werden, was durch ein vorgeschaltetes Betatron oder einen Linearbeschleuniger erreicht wird. In der Entwicklung sind Geräte, mit denen Elektronen von rund 6000 MeV kinetischer Energie erzeugt werden können (DESY). 3. am modernsten ist das Protonensynchrotron. Die schon vorbeschleunigten Protonen werden in das Gerät eingeschossen und durchfliegen einige hundert Mal eine feste Kreisbahn. Dabei werden sie sowohl durch ein zeitlich anwachsendes Magnetfeld als auch ein Hochfrequenzfeld beschleunigt, das zum Ausgleich der relativistischen Massenzunahme seine Schwingungszahl im Lauf der Zeit ändert. Mit diesem Gerät können Protonen von 30 000 MeV kinetischer Bewegungsenergie hergestellt werden. Diese Energie reicht aus, um alle bekannten Arten von Elementarteilchen durch Zusammenstoß des Protons mit einem anderen Nukleon künstlich zu erzeugen. Teilchenbeschleuniger.
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