Ein Linearbeschleuniger ist ein Gerät, das zum Beschleunigen von elektrisch geladenen Teilchen (Elektronen, Protonen, Positronen oder Ionen) dient, um physikalische Experimente durchzuführen. Man kann drei verschiedene Einsatzarten von Linearbeschleunigern unterscheiden. In vielen Fällen sollen die auf annähernd Lichtgeschwindigkeit beschleunigten Teilchen auf am Ende des Beschleunigers angeordnete Ziele (so genannte Targets) treffen und so beim Zusammenprall neue Teilchen erzeugen, die man dann untersuchen kann. In anderen Fällen werden die im Linearbeschleuniger beschleunigten Teilchen in einen anderen Beschleuniger eingeschossen (etwa einen Ringbeschleuniger) um in diesem weiter beschleunigt zu werden. Im letzten Fall werden Teilchen in zwei Linearbeschleunigern mit entgegengesetzter Richtung beschleunigt und dann aufeinander geschossen.
Funktionsweise:
- Die Beschleunigung wird durch ein schwingendes elektrisches Feld erzeugt, das so getaktet ist, dass die Teilchen beim Durchflug beschleunigt werden.
- Ein Linearbeschleuniger besteht in der Regel aus vielen kleinen Beschleunigerelementen, die hintereinander geschaltet sind.
In der täglichen Praxis werden Linearbeschleuniger verwendet
- in der Medizin zur Strahlentherapie von Krebstumoren
- in der Industrie zur Durchstrahlungsprüfung von dickwandigen Bauteilen.
In der physikalischen Forschung werden heutzutage Ringbeschleuniger wie HERA am DESY in Hamburg oder LEP und zukünftig LHC am CERN in Genf für derartige Experimente genutzt, wobei hier in der Regel zwei entgegengesetzt umlaufende Teilchenstrahlen an definierten Punkten zur Kollision gebracht werden. Dieser Ansatz lasst sich aber fuer Elektronen und Positronen nicht mehr fortführen da das Erreichen höherer Kollisionsenergien durch die sogenannte Synchrotronstrahlung verhindert wird. Ein Linearbeschleuniger mit Kollisionen existierte am Stanford Linear Accelerator Center (SLAC), der Stanford Linear Collider (SLC). Zur Zeit wird die Möglichkeit erforscht eine derartige Maschine mit bisher unerreichter Kollisionsenergie zu bauen. Entsprechende Studien sind existieren für den International Linear Collider (ILC) und den Compact Linear Collider (CLIC).
- Siehe auch: Teilchenbeschleuniger
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