• cok sikim bir hadise degildir aslinda.. bugun bir insan da parcacik hizlandirici olabilir.. misal ven simdi mouse u firlatsam ileriye ben basli basina bir parcacik hizlandirici olurum.. velhasil zaten herkesin evinde bir sekilde parcacik hizlandirici bulunmaktadir.. ama tabi biz bunlara "parcacik hizlandirici" gibi afilli bir isim koymak yerine "tüplü televizyon" diyoruz..

    bunlarin iki türlüsü var.. birisi dikine, birisi de dairesel hizlandiricilar.. dairesel hizlandiricilarin sonsuz bir yol sunmalari nedeniyle daha cok tercih edilenler olduklarini soyleyebiliriz deneylerde.. içine konulan parcacigin hizlanmasinin limiti de, bir sekilde hizlandiricinin capiyla alakali.. capi daha büyük olan hizlandirici daha hizlandirabiliyor..

    fakat bir kusuru var bu hizlandiricilarin. cok felaket radyasyon saliyorlar ortama. televizyonun verdigi radyasyonun hikayesi de o aslinda.. bu yüzden mesela cern'deki haudron denen halka, yerin bilmem kac metre altinda.. ve bir kere calisinca bir daha o tünellere kimse giremeyecek.. yani en azindan komik cocuklari olmasini istemeyen kimse girmeyecek..

    birşeyler daha soyleyecektim unuttum.. sözlerime "sampiyon galatasaray" diyerek son vermek istiyorum..
  • cern’deki büyük hadron çarpıştırıcısı’ndan (bhç) yeni bir parçacığın keşfi ile ilgili haberler alıyoruz. bhç’de protonlar, hızları neredeyse ışık hızına eşit olacak şekilde hızlandırılıyor ve sonra çarpıştırılıyor.

    peki parçacık hızlandırıcısı ve çarpıştırıcısı nedir? nasıl çalışır ve nerelerde kullanılır?

    insanlığın hızlandırıcılarla serüveni 1870’lerde, ingiliz bilim adamı crookes’un yaptığı bir deneyle başlar. aslında crookes’un yaptığı çok karmaşık bir alet değil: cam bir tüpün iki ucuna metal parçalar bağlayıp farklı voltaj verdiğinizde “bir şeylerin” eksi uçtan artı uca gitmesi bugünün bilgisi ile şaşırtıcı olmasa da, 19. yüzyıl için büyük bir buluştu. o zamanki fizikçiler bu “şeylere” katot ışınları adını verdi.

    günümüzde eksi uçtaki metalde bulunan elektronların, iki uç arasında oluşan potansiyel farkı sayesinde metalden kurtularak artı uca doğru hızlanarak ilerlediğini biliyoruz. yüksek voltajlı uçtan toprağa doğru hızla ilerleyen elektronları, yüksek bir dağın tepesinden aşağıya kayarken hızlanan bir kayakçıya benzetebiliriz. kayakçının hedefine ulaşabilmesi için pistin boş olması gerekir. benzer şekilde, crookes tüpünün içindeki havanın boşaltılıp vakum ortamı sağlanması deneyin kilit noktasıdır. sadece bu yolla elektronların hava molekülleriyle çarpışıp enerji kaybetmesi engellenebilir. boş tüpün içindeki bu hareketlenmeyi görmenin en basit yolu ise crookes’un yaptığı gibi iki metal uç arasına küçük bir pervane yerleştirmek ve görünmez elektronların pervaneyi nasıl döndürdüğünü seyretmektir.

    bu gerecin icadını takip eden 30 yıl içinde parçacık fiziğinde iki büyük keşif yapıldı: x-ışınları (1895) ve elektron (1897). böylece hızlandırıcı ve parçacık fiziğinin üretken dansı başladı. o günkü adıyla katot ışınlarını, yani hızlandırılmış elektronları tungsten bir bloğa çarptırarak elde edilen x-ışınları hemen günlük hayata girdi: birinci dünya savaşı’nda cankurtaranların bir kısmı gezici röntgen makinesi haline geldi, ameliyatlar daha bilinçli yapılmaya başlandı. bina ve gemi yapımında birleşme noktalarının iyi kaynaklanıp kaynaklanmadığı x-ışınları sayesinde görülür hale geldi. hatta bu ışınları çok fazla almanın zararlı olduğunun farkına varılmasından önce, ayakkabıcılar bile müşterinin rahatından emin olmak için yeni ayakkabının içindeki ayağın röntgenini çeker olmuştu. fakat daha derindeki yapıları görmek için daha yüksek enerjili elektronlardan çıkan x-ışınlarını kullanmak gerekiyordu. bu da hızlanma işlemini anlamayı ve iyileştirmeyi gerektirdi.

    daha yüksek enerjili x-ışınları elde etmek için çözülmesi gereken iki sorun vardı: birincisi çok yüksek voltaj (yani dağın tepesinden inerken hızlanan kayakçıyı daha çok hızlandırmak için daha yüksek bir dağ) elde etmek, ikincisi de belli bir eşik voltajdan sonra çıkan ve yüksek gerilimi bozan kıvılcımların engellemek. 1920’lerde yüksek voltaj üretmek için sürtünme yolunu deneyen amerikalı fizikçi van de graaf, milyon volt mertebesinde yüksek voltaj elde edebiliyordu, ne var ki bu yöntem kullanışlı değildi.

    1928’de ingiliz ve irlandalı fizikçiler cockcroft ve walton 800 bin volt sağlayabilecek, kendi adlarıyla anılan yeni bir tür güç kaynağı tasarlamaya başladı. 1932’ye gelindiğinde 700 bin volt’a ancak ulaşabilmişlerdi. aynı yıl 400 bin volt ile hızlandırdıkları protonları kullanarak lityum atomunu bölmeyi başardılar ve 1951’de nobel fizik ödülü’nü kazandılar.

    sahil çocukları

    güç kaynağı ve dolayısıyla daha çok hızlandırma sorununu aşmak amacıyla isveçli fizikçi ısing 1924’te sörfçülerin çok iyi bildiği bir yöntemin kullanılmasını önerdi: sörf tahtasıyla dalganın tepesine çıktığınızda, eğer doğru noktadaysanız, aşağıya düşmeden dalga ile beraber ilerler ve hızlanırsınız. ısing de yüklü parçacıklar için, sörfçü örneğindeki dalgalar gibi elektromanyetik dalgaların kullanılabileceğini düşündü. bu fikri kullanan norveçli fizikçi wideröe 1928’de 88 cm uzunluğunda, 1 mhz sıklığında (frekansında) dalga kullandığı ilk doğrusal hızlandırıcıyı yaptı. parçacıkları elektromanyetik dalgalarla hızlandırma fikri, günümüzdeki bütün modern hızlandırıcılarda da kullanılan temel bir kavram olmaya devam ediyor.

    doğrusal hızlandırıcıları uç uca ekleyerek uzatmak ve parçacıkları daha da yüksek enerjilere taşımak mümkün. abd’li fizikçi lawrence ise aynı seviyede enerjiye daha küçük bir düzenekle ulaşmanın mümkün olup olmayacağını araştırıyordu. iletken bir metale, örneğin bakıra kalınca bir köy ekmeği (d harfi) şekli verip ikiye böldüğümüzü ve bir yarıya yüksek voltaj uygularken, diğer yarıyı toprağa bağladığımızı düşünelim. bu durumda iki parçanın arasında kalan boşluğa yerleştirilen yüklü parçacıklar elektrik alanının etkisiyle düşük voltajlı yarıya doğru hızlanacaktır. yüklü parçacıklar bu yarıya ulaşıp içeri girdiklerinde üzerlerine uygulanan, yönü ve şiddeti uygun bir manyetik alanla yönleri değiştirilip bir yarım daire çizdirilerek parçacıkların tekrar yarının kenarına gelmesi sağlanır.

    işte tam bu anda yüksek ve alçak voltajların yeri değiştirilirse (yani alternatif akımlı bir güç kaynağı kullanılırsa) parçacıklar bir defa daha hızlanarak karşı yarıya geçecektir. her aralık geçişinde yüklü parçacıkların hızı daha da artacak ve d içinde takip ettikleri yol daha da büyük bir yarım daire olacaktır. en sonunda uygulanan manyetik alanın gücü parçacığı aynı yarı içinde döndürmeye yetmez duruma gelecektir. bu noktada bu hızlandırıcının sağlayabileceği maksimum enerjiye ulaşılmış olunur. lawrence işte bu ilkeye dayanarak 1930’larda 10cm çapındaki ilk siklotronu (döndürgeç) geliştirmiş, hızlandırılan parçacıklar 80 kv’luk bir güç kaynağından elde edilebilecek enerjiye sadece 2 kv kullanılarak ulaştırılmıştır (lawrence 1932’de protonları 1,25 milyon voltluk bir enerjiye çıkarmış ve cockcroft-walton’dan sadece birkaç hafta sonra atomu bölmeyi başarmıştır) lawrence 1939’da bu buluşu ile nobel fizik ödülü’ne layık görülmüştür.

    daha hızlı, daha yüksek, daha güçlü

    parçacıkları daha yüksek enerji seviyelerine taşımak için daha çok döndürmek, yani daha büyük bir döndürgeç yapmak gerekir. ancak manyetik alanı sağlayacak elektromıknatısların sayısını ve kullanılacak “köy ekmeğinin” büyüklüğünü düşündüğümüzde, bu tip hızlandırıcıların yüksek enerjiler için çözüm olamayacağını anlarız. örneğin günümüzde dünyanın en büyük döndürgeci japonya’daki rıken deneyevi’ndedir. çapı 19 metre, yüksekliği 8 metre olan bu döndürgecin toplam ağırlığı 8300 tondur ve yüklü parçacıkları 345 milyon volta eşdeğer bir enerji seviyesine çıkarabilir.

    hızlandırıcıları daha iyi anlayabilmek için, şu ana kadar kullanıldıkları bazı alanlara bakalım. en basiti tüplü televizyondan başlayalım. lcd ve led televizyon ekranlarına alışmaya başlasak da, evlerimizin ilk neşesi tüplü televizyonları nasıl unuturuz? hele onların birer hızlandırıcı olduğunu öğrendikten sonra! bu televizyonlarda kullanılan elektron tüpleri, elektronları yaklaşık 20 bin volt ile hızlandırır ve ekrana çarptırarak görüntüyü oluşturur. televizyon tüpünde hızlanan elektronların kazandıkları enerjiye 20 kilo elektron volt denir, kev olarak kısaltılır. tıpta ve endüstride kullanılan elektron hızlandırıcılar 70 kev’den 10 milyon elektron volt’a (mev) kadar enerji gerektirir. tıpta kullanılan radyoaktif izotopları üretmek için gereken proton hızlandırıcıların enerjileri ise 30 mev’e kadar yükselebilir.

    milyar volta doğru

    kuramsal olarak var oldukları iddia edilen karşı-protonları deneysel olarak gözlemlemenin en basit yolu, en az 6 milyar elektonvoltluk (6 gev) bir proton demetinin bir hedef malzemeye çarptırılması ve ortaya çıkan yeni parçacıkların incelenmesidir. ne wideröe’nün tüpü ne de lawrence’ın döndürgeci bu adım için gerekli olan gev’e (gigaelekton volt) ekonomik şartlar dâhilinde ulaşabilir. bu yüksek enerji seviyelerine ulaşabilmek için o zamana kadar kullanılan iki yöntemin, yani wideröe’nin doğrusal hızlandırıcısının ve lawrence’ın döndürgecinin en iyi yönlerini birleştirmek gerekti. hızlandırılan yüklü parçacıklar, manyetik alanlar yardımıyla içi vakumlanmış simit şeklindeki bir metal borunun içinde döndürülse, yine aynı hızlandırma biriminin içine geri getirilebilir ve yine hızlandırılabilir. parçacığın hızının yani kinetik enerjisinin artmasıyla eşzamanlı olarak, parçacığı yörüngede tutan manyetik alanların şiddetinin de artması sayesinde parçacığın yörüngesi sabit kalır. yani döndürgeçte olduğu gibi spiral çizerek hızlandırıcının dışına çıkmaz. ilk defa 1943’te yapılan bu yeni tür hızlandırıcıya “sinkrotron” (eşzamanlı) adı verilir. 1954’te abd’deki lawrence berkeley ulusal deneyevi’nde yapılmış olan 6,2 gev enerjili eşzamanlı hızlandırıcı 1955 yılında anti-protonu üretmiştir. bevatron adı verilen bu hızlandırıcıda üretilen anti-protonların gözlemlenmesi segre ve chamberlain’e 1959’da nobel fizik ödülü’nü kazandırmıştır.

    çarpışan demetler

    x-ışını ve televizyon örneklerinde olduğu gibi, ilk aşamada yüklü parçacıklar duran hedeflere çarptırılarak elde edilen sonuçlardan yararlanılmıştır. oysa daha 1943’te wideröe, hızlandırılmış parçacık demetlerini birbirleriyle çarpıştırma ve her iki demetin de enerjisinden yararlanma fikrini ortaya atmış ve bu fikrin patentini almıştı. demet-demet çarpışması adı verilen bu yöntem hızlandırıcı ve parçacık fiziğinde yeni bir çağ açmıştır. demet-demet çarpışmaları, ilk defa 1960’ların başında italya’nın frascati şehrinde yapılan ve ada (anello di accumulazione-biriktirme halkası) olarak isimlendirilen elektron-pozitron çarpıştırıcısında gerçekleştirilmiştir.

    demet-demet çarpışmaları yüksek enerjilere çıkılmasını sağlasa da, bazı zorlukları da beraberinde getirmiştir: çarpışma sayısı azlığı ve yüksek enerjideki demetlerin yönlendirilmesi. demetleri oluşturan parçacıkların tamamına yakın bir kısmı karşıdan gelen parçacıklarla çarpışmadan yollarına devam eder. olay istatistiğini artırmak için daha çok çarpışma sağlanmalı, demet özellikleri ve demet yörüngesi sıkı kontrol altında tutulmalıdır. en çok çarpışma, demet içindeki parçacıkların birbirlerine en yakın oldukları durumda olur. 1968’de hollandalı fizikçi van der meer tarafından ortaya atılan ve değişken soğutma adı verilen yöntem, ideal parçacık yörüngesinden uzaklaşan parçacık öbeklerini belirleyerek, yörünge tamamlanmadan aykırıların ideale yaklaşmasını sağlar. bu da karşılıklı iki demet içindeki kafa kafaya çarpışma oranını artırır. bu yöntemi cern’deki spp - s hızlandırıcısına uygulayan van der meer ve bu demetleri kullanarak w ve z bozonlarını keşfeden ua1 deneyinin başkanı italyan fizikçi rubia1984’te nobel fizik ödülü’nü paylaşmıştır.

    spp - s (çevresi 6,9 km) ve benzer bir hızlandırıcı olan abd’deki fermi ulusal deneyevi’ndeki ana halka (çevresi 6,4 km) devasa dairesel hızlandırıcılar ve yüksek enerji yarışı dönemini başlattı. ancak doğrusal hızlandırıcı takımı da boş durmamış ve abd’deki, slac deneyevi’nde 3,2 km’lik uzun bir elektron pozitron hızlandırıcı ve çarpıştırıcısını aynı dönemde devreye sokmuştu, hem de kutuplanmış elektron demetleriyle! tüm bunları ve hızlandırıcı fiziğinde son otuz yılda gerçekleşen en önemli ilerlemeleri başka bir yazıya bırakıp hızlandırıcıların temel fizik dışındaki uygulamalarına bakalım.

    uygulama alanları

    2010 verilerine göre dünyada 26 bin hızlandırıcı bulunduğu sanılıyor. bunların sadece 200’ü (yani % 1’i) temel bilim araştırmaları için kullanılıyor. kalanların da yaklaşık yarısı tıpta ve biyolojide, kalanı da endüstri uygulamalarında kullanılıyor. kanser tedavisinde proton demetleri ile yapılan “hadron terapisi”, tıp uygulamalarına örnek olarak verilebilir. bir başka örnek de pet görüntüleme yönteminde kullanılan çok kısa yarı ömürlü yapay malzemenin üretilmesidir. endüstrideki kullanım alanları içinde kaynaklama, sterilizasyon, fırınlama, litografi (taşbaskı), gaz ve sıvıların arıtılması gibi pek çok uygulama sayılabilir. ışınlanan malzemeyi radyoaktif hale getirmediği ve elde edilip hızlandırılması protonlara göre daha kolay olduğu için endüstride genelde elektron demetleri kullanılır. 2011 verileriyle, endüstriyel olarak elde edilip kullanılan elektron demetlerinin dünya genelindeki pazar değeri 50 milyar doları bulmuştur.

    hangi parçacıklar hızlandırılır?

    kısaca tüm yüklü parçacıklar denebilir. örneğin eksi yüklü elektronlar ve bunların karşı-parçacıkları, yani artı yüklü pozitronlar, küçük ve hafif oldukları için kolay hızlanır. protonlar ise büyük ve ağır oldukları için, görece daha büyük bir hedefi vurmak için tercih edilir.

    aynı şekilde, iyonize edilmiş (elektrik yükü olan) her atom hızlandırılabilir. örneğin 1928’de wideröe potasyum iyonlarını hızlandırmıştı. özellikle dairesel hızlandırıcılarda dönerken daha az enerji kaybettikleri için ağır parçacıklar, örneğin protonlar tercih edilir.

    türkiye ve hızlandırıcı fiziği

    türkiye’de hızlandırıcı fiziği çalışmaları görece çok yeni. parçacık hızlandırıcılara dayalı temel fizik araştırmaları ve başka uygulamalar için bir hızlandırıcı merkezi kurulması fikri 1990’ların ortalarında ortaya atıldı. fizibilite çalışmaları bugün bu kompleksin, yani türk hızlandırıcı merkezi’nin (thm) teknik tasarımının yapıldığı bir proje ile sürdürülüyor. ülkemizdeki ilk hızlandırıcı teknolojileri enstitüsü de 2010’da ankara üniversitesi’nde kuruldu. taek’in tıp uygulamalarında kullanılması amacıyla kısa yarı ömürlü radyoizotop üretmek için satın almak yoluyla kurduğu proton hızlandırıcı tesisi de 30 mayıs 2012’de açıldı. bu tesis henüz deneme üretimi aşamasında.

    türk bilim adamlarının hayali olan cern üyeliğinin gerçekleşmesi durumunda ise, bu kadar gecikmeyle girilmiş olan hızlandırıcı fiziği alanında türkiye’nin hızlı bir ilerleme kaydetmesi umuluyor. kişi başına 1 tl’den az bir yatırım gerektiren bu hayalin gerçekleşmesi ve hızlandırıcı fiziği konusunda ismi geçen ölümsüzler arasında türk fizikçiler de bulunması dileğiyle.

    kaynaklar

    http://www.interactions.org/beacons/tr/home
    http://cdsweb.cern.ch/record/261062/files/p1_2.pdf
    bozbey, a., çetin, s., ünel, g., “yüzyılın anahtarı
    hızlandırıcılar”, tobb ekonomik forum dergisi, s. 44, temmuz 2012.
    http://cerncourier.com/cws/article/cern/28470
    feder, t., “accelerator school travels university circuit”,
    physics today, cilt 2, sayı 63, s. 20, 2010.
    http://www-elsa.physik.uni-bonn.de/…rator_list.html

    - dr. can kozçaz / dr. öznur mete / dr. gökhan ünel / bilim ve teknik
  • "efendim bizim cocuk parcacigi kazaran hizlandirmis durduramiyoruz napicaz" derseniz, ki cok sacma bir espri olur bunu demek, adamlar onun icin de "elektron sogutucu" gibi bir zamazingo yapmislar.. hizlanan parcaciklari durduruyorlar.. cok cok garip bence..

    ha soylemek istedigim nokta suydu, acaip elektrik cekiyor bunlar.. yani en nihayetinde manyetik olarak hizlandirdiklarindan, elektrik sayacini fildir fildir donduruyor bunnar.. misal cern'e 2 gün sonrasinda "7 milyar" elektrik faturasi gelmis tedastan, ki sanayi elektrigi kullaniliyor..

    küresel isinmanin boyle şey oldugu bir dünyada, tasarruf parcacik hizlandiricilarinin yapilmasini diliyoruz!
  • üstteki ekşici yeni netflix bağlatmış herhal, izlediği dizi ile hayatımıza tekrar girdi diyor, zaten hayatımızdaydı kardeş, sen göremiyordun.
  • parçacık hızlandırıcı... üç cisim problemi ile tekrardan hayatımıza girdi. insanoğlunun yaptığı bu karmaşık alet atomun yapısında bulunan elektron veya proton gibi yapıları çok yüksek hıza sahip olana dek hızlandıran bir cihazlardır. bu parçacıkların hızlandırılması sonucunda parçacıklar çok yüksek enerji değerlerine ulaşır. işte bu yüksek enerji ve hızlarıyla gerektiğinde diğer hızlandırılmış parçacıklar ile veya doğrudan hedef bir nokta, atom ile çarpıştırılır. bizde bu çarpışma sonucunda ölçüm aletlerimizle bekleyerek, parçacıkların doğasına yönelik çok çeşitli bilgilere erişmeye çalışırız.

    ya da tony stark gibi yeni bir element üretmeye çalışırız. çünkü tony stark'ın göğüsünde bulunan ark reaktörü içinde bulunan paladyum yavaş yavaş kan dolaşımına sızıyor ve onu öldürüyordu. bu hızlı konuşan ve çapkın sanayici, paladyumdan daha güvenli bir güç kaynağı elde etmek için periyodik tabloda bulunmayan bir element bulmak için evinde bir parçacık hızlandırıcı yaptı ve sonuç olarak bunu başardı.

    tony stark bu işi başarmış kurgusal bir karakter olsa da todd satogata siklotron adı verilen 12 cm büyüklüğünde ev yapımı hızlandırıcı yapmayı başarmıştır.bakınız

    peki; biz, tony stark gibi evde bir parçacık hızlandırıcı yapabilir miyiz?
    muhtemel evde bir parçacık hızlandırıcı yapmak oldukça karmaşık ve tehlikeli bir işlem olacaktır. bu tür bir proje için büyük bir bilgi birikimi, deneyim ve en önemlisi kaynak yani bol miktarda para gerekmektedir. ayrıca, bu tür cihazlar çok fazla enerji tükettiğinden yasal düzenlemelere tabi olacaktır diye düşünüyorum.

    hadi bunları da bir kenara bıraktığımızı düşünelim ve yapacağımız bu proje için üzerinde aşağıdaki konuları dikkate almanız önemlidir:

    1-fizik bilgisi: genel ve özel konular üzerinde okumalar yapmanız gerekmektedir. ayrıca parçacık hızlandırıcıların nasıl çalıştığı ve temel prensipleri hakkında derin bir bilgiye sahip olmanız gereklidir. ahanda kaynak

    2-mühendislik becerileri: parçacık hızlandırıcıların yapımı için mühendislik bilgisine ve becerilerine sahip olmanız gereklidir. elektrik, elektronik, mekanik ve bilgisayar mühendisliği gibi alanlarda deneyimli olmanız önemlidir.

    3-malzemeler: bir parçacık hızlandırıcısı yapmak için yüksek kaliteli ve özel malzemelere ihtiyacınız olacaktır. bu malzemeler genellikle özel olarak üretilir ve temin edilmesi zor olabilir ama bunu halletik diyelim.

    4-güvenlik önlemleri: güvenlik önemlidir çünkü parçacık hızlandırıcılar yüksek enerjili ve radyoaktif parçacıklar üretebilirler, bu nedenle güvenlik önlemleri son derece önemlidir. yoksa anatoli bugorski şanslı olabilirsiniz.

    bu kısımlardan da başarılı çıktığımız düşünerek yazımıza devam edelim. şimdide bir markete* gidelim ve malzemelerimizi toparlayalım.

    gerekli malzemeler:
    1-elektrik ve elektronik malzemeler:
    *yüksek gerilim güç kaynağı: parçacık hızlandırıcılar okuduğum kadar yüksek gerilimlerde çalışırlar. bu nedenle, yüksek gerilim üretebilen büyük bir güç kaynağına ihtiyaç duyulur. bu genellikle özel tasarlanmış transformatörler veya doğru akım (dc) kaynakları olabilir.
    *rf jeneratörü: bazı hızlandırıcılar, parçacıkları hızlandırmak için radyo frekans enerjisi kullanır. yani bir nevi ana malzememiz budur diyebiliriz. rf jeneratörleri, bu enerjiyi sağlamak için kullanılsa da başka çeşit hızlandırma yöntemleri de mevcuttur örneğin; cockcroft-walton jeneratörü gibi ya da van de graaff hızlandırıcısı.....
    *elektrik kabloları ve bağlantı parçaları: büyük çapta bir enerjiyle uğraştığımız için yüksek voltaj ve akım taşıyabilen yani yeterince güçlü ve yalıtımlı kablolar ile bunlara uygun bağlantı parçaları gereklidir.
    *kontrol sistemleri: hızlandırıcının çalışmasını yönetmek ve denetlemek için illaki bir kontrol paneli olmalıdır. bu panel sistemleri, güç kaynaklarını yönetir, rf jeneratörlerini kontrol eder ve detektörlerle iletişim kurarak amacımız doğrultusunda amacımıza ulaşmamıza yardımcı olur. ayrıca, verileri kaydedip analiz etmek için bir bilgisayarlada bağlantılı olabilirler.

    2-mekanik ve yapısal malzemeler:

    *vakum odası ve pompaları: parçacıkların hızlandırıldığı ortamında sıfır hava ve başka bir madde olması gerekmektedir ki hızlandıracağımız parçaları istenilen hızına ulaştırabilelim(yani basitçe sürtünmesiz bir ortam gerekmektedir). bunun için vakum altında olması gerektiği için vakum odaları yapmalıyız.
    *mıknatıslar, manyetik bobinler ve elektrik alanları: parçacığı bulduk, vakum odasında enerjiyle onu hızlandırdık şimdi de parçacıkları stabil/dengeli bir hat üzerinde tutmamız gerekmektedir ki sağa sola kaçmasınlar değil mi. bunun için manyetik alanlar güçlü mıknatıslar veya elektrik alanları kullanmalıyız.
    *fiziksel yapı: bu önemlidir yoksa tony gibi hızlandırıcımızın altına sağdan soldan parça koyup onu desteklemeye çalışırız. işte bunun olmaması için hızlandırıcımızın çerçevesi ve destekleyici yapıları için metal veya diğer dayanıklı yapı malzemeleri kullanmalıyız.

    `3-algılama ve kontrol malzemeleri:`

    *dedektörler: her şeyi yaptık şimdide parçacıkları algılamak ve en önemlisi özelliklerini analiz etmek için farklı türlerde dedektörler kullanmalısınız. örneğin, geiger-müller sayaçları, scintillation dedektörleri, manyetik spektrometreler vb.
    *kontrol yazılımı ve bilgisayarlar: taktığımız dedektörler illaki veri üreteceklerdir, gelen verileri kaydedip analiz etmek için bilgisayarlar, veri kaydedicileri ve veri analiz yazılımları mutlaka olmalıdır. ayrıca hızlandırıcının çalışmasını da rahatça kontrol etmiş oluruz.

    4-güvenlik malzemeleri:

    *radyasyon koruyucu ekipmanlar: parçacık hızlandırıcıları radyasyon üretebilir, bu nedenle operatörlerin ve çevrenin korunması için radyasyon koruyucu kıyafetler, gözlükler, kalkanlar vb yapmalı veyahut bulmalıyız.
    *yangın söndürme ekipmanları: yüksek voltaj ve akım kullanıldığından dolayı yangınlar çıkabilir. oluşabilecek yangınları söndürmek için uygun yangın söndürme ekipmanları gerekebilir.

    tabii ki bu malzemeler, kabaca düşünülmüş malzemelerdir. şimdi her şeyi birleştirme vakti. yaptığımız bütün bu işleri şu şemaya da uydurduğumuzda artık bizim de bir hızlandırıcımız olacaktır. videobu da aynı prensipte çalışan bir bilye hızlandırıcı

    o zaman hızlandır gelsin.

    kaynak:1,2
  • dogrusal ve dairesel olanları vardır.bunlarında kendi içinde avantajları ve dezavantajları vardır.cerndeki daireseldir genelde elektron ve proton hızlandırılıp çarpıştırılır.elektrik ve manyetik alanlar sayesinde parçacıklar hızlandırılır.çarpıştırılan parçalar çoktur ve çok hızlıdır ama hafif oldugu için enerjileri düşüktür.çrpışma çok küçük bir alanda gerçekleştirildigi için enerji yogunlugu oldukça fazladır.enerji yogunlıgı ne derseniz hareket halindeki arabanın enerjisi fazladır ama geniş bir alana yayılmıştır protonun enerjisi düşüktür ama küçük bir boyuta sıkıştırılmıştır(büyüklük küçüklük izafidir arabayla protonu kıyaslıyorum)yani bu kadar yogun enerji bir kara deligin oluşmasına sebeb olurmu bir tartışmadır sürüp gidiyor.bide son olarak dünyada milyonlarca parçacık hızlandırıcı vardır.en yaygın olanıda tüplü ekranlardır(televizyon,bilgisayar,..)yani elektron potonsiyel farktan dolayı hızlanır ekrandaki maddeyi uyarır(genelde fosfor) sonra o maddede kazandıgı enerjiyi farklı renklerde ışık olarak yayar.iki televizyonun ekranlar kaldırın karşı karşıya koyun potansiyel farkı ve elektron sayısının milyarla çarpın sonra fişi takın yeni bir cern sahibi oldunuz.
  • evrende itici etkiye sahip tek enerji türü olan manyetiği kullanarak yapılan, aslında pek de ön görülemeyen davranışlara sahip makineler. felsefi anlamda belirtilen uzaydaki boşluk kavramını, pratikte simule eden bir ana yapısı vardır.
  • yapı itibariyle ikiye ayrılırlar: elektrostatik ve değişken alanlı hızlandırıcılar. değişken alanlı hızlandırıcılar da, doğrusal (lineer) ve çevrimsel olmak üzere iki ayrılır. çevrimsel hızlandırıcıları da şöyle sıralayabiliriz: sinkrotron, siklotron, betatron, megatron... birkaç tane daha var da unuttum şimdi.
  • plazma tutucu ilk sistem sovyet bilginleri tarafından geliştirilmiştir.

    (bkz: tokamak/#17015235)
  • parçacık hızlandırıcı denince aklınıza sadece koca koca yuvarlak daireler gelmesin. radyoterapide tedavi amacıyla kullanılan cihaz da bir parçacık hızlandırıcıdır. ismi linac (linear accelerator = lineer hızlandırıcı) olarak geçer çoğu yerde zaten.

    filamandan kopan elektron (elektron tabancasından) manyetik alan ve radyo frekansıyla hızlandırılarak ve bir hedefe çarptırılır.

    şunu unutmayın, doğada hiç bir şey birden enerji kaybetmez. illaki bu enerji başka bir şeye dönüşmek zorundadır. şimdi devam ediyorum;

    hedefe çarpan elektronun çok güçlü bir kinetik enerjisi vardı. ne oldu ona? frenleme radyasyonu olarak (bremsstrahlung) yayınlandı. yani elektron birden durunca bütün enerjisini aynı yönde bir x-ışını olarak yayınladı.

    tabi elektronun hızı, açısı vb x ışının enerjisini belirliyor.

    buyrun, küçük bir parçacık hızlandırıcı. yaklaşık 10 milyon türk lirası. piyasaya hakim 2 büyük firma da amerikan. siemens radyoterapide son gelişmeleri yakalayamadığı için muhtemel 2010 yılı gibi radyoterapiden çekildi.
hesabın var mı? giriş yap