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347 Teilchenbeschleunigertypen-(Zusammenfassung) Physik 12 12 4988
Kurzbeschreibung
Kurzreferat: Teilchenbeschleuniger (Typen) (Zusammenfassung)
Inhalt des Referats
Referat Teilchenbeschleuniger Was ist ein Teilchenbeschleuniger Teilchenbeschleuniger dienen zur Beschleunigung von geladenen Teilchen. Diese können Elementarteilchen, Ionen oder sogar geladene Moleküle sein. Ihre Verwendung finden Teilchenbeschleuniger in den verschiedensten Themenbereichen: Physik: Kernphysik, Teilchenphysik Chemie: Massenspektrometer Medizin: Strahlentherapie Industrie: Materialuntersuchung Energieumwandlung: Wel Wkin Beschleunigertypen Linearbeschleuniger Bei einem Linearbeschleuniger werden die Teilchen auf geladene Strecken beschleunigt. Die Beschleunigung der Teilchen findet jeweils zwischen den Driftröhren statt (innerhalb der Röhren herrscht ein Faraday-Käfig), die so umgepolt werden, dass das Teilchen zwischen zwei benachbarten Driftröhren beschleunigt wird. Synchrotron Als Ringbeschleuniger liefert das Synchrotron den enormen Vorteil, dass die Beschleunigungsstrecke mehrfach durchlaufen werden kann bis die Teilchen die gewünschten Energien erreicht haben. Damit die Teilchen die Strecke mehrmals durchlaufen können werden sie von Dipolmagneten, deren Stärke mit der Geschwindigkeit zunimmt auf ihrer Bahn gehalten. Um dafür zu sorgen, dass die Teilchen des Strahles sich selbst nicht abstoßen werden Quadrupolmagnete innerhalb der Vakuumröhre eines Synchrotrons verwendet, die durch ständige Umpolung die Teilchen bündeln. Zyklotron Beim Zyklotron werden die geladenen Teilchen in der Mitte(2) des Beschleunigers eingeführt. Dort werden sie zum ersten Mal durch eine Spannung zwischen den Duanden(D1, D2) Beschleunigt innerhalb eines Duanden wirkt keine elektrische Kraft mehr. Ein senkrecht zur bewegungsebene herrschende Magnetfeld sorgt durch die Lorentzkraft dafür, dass die Teilchen innerhalb der Duanden eine halbe Kreisbahn beschreiben. Während sich die Teilchen innerhalb eines Duanden befinden wird das elektrische Feld umgepolt, sodass die Teilchen solange beschleunigt werden können, bis sie schließlich vom Ablenkkondensator aus dem Beschleuniger gelenkt werden. Bei einem klassischen Zyklotron gibt es den großen Vorteil, dass die Umlaufdauerbei konstantem Magnetfeld und konstanter Frequenz auch die Umlaufdauer T konstant bleibt. Mit zunehmender Geschwindigkeit nimmt so auch der Radius von alleine zu. Solche Zyklotrone erreichen Energien bis zu 100 MeV.
Quellenangaben des Verfassers
cern.ch http://leifi.physik.uni-muenchen.de/ wikipedia