deeltjesbundel

Een deeltjesbundel is een coherente stroom van deeltjes die met een vergelijkbare richting en energie voortbewegen. Bundels ontstaan doorgaans in deeltjesversnellers en worden via magnetische systemen gefocust, gebundeld en gericht op een doel. Deeltjesbundels kunnen bestaan uit elektronen, protonen, ionen of, in sommige bronnen, neutrale deeltjes. De term benadrukt de beperkte spreiding in positie en hoekruimte ten opzichte van een willekeurige, losse populatie deeltjes.

Generatie en transport vinden plaats in bronnen en beamlines. Een bron levert deeltjes met een gewenste soort en initiële energie, waarna een reeks magneten, stralings- en afschermingssystemen het bundel kan controleren, richten en sterken. Dipoolmagnets buigen de bundel, terwijl quadrupole- en hogere orde magneten de bundel focussen en transformeren. Vacuümruimten en diagnostische instrumenten zorgen voor stabiliteit, calibratie en toezicht op de bundelkenmerken zoals intensiteit, energie en emittantie.

Belangrijke parameters voor een deeltjesbundel zijn onder meer de soort deeltjes, de kinetische energie, de intensiteit (aantal deeltjes per tijd), de energieverdeling en de emittantie (spreiding in positie en hoek). Deze eigenschappen bepalen hoe de bundel interageert met materie en hoe nauwkeurig hij kan worden gericht en gemeten.

Toepassingen van deeltjesbundels zijn onder andere fundamenteel onderzoek in de deeltjesfysica, medische toepassingen zoals proton- en carbontherapie, en industriële of materiaalwetenschappelijke doeleinden zoals ionenimplantatie en röntgenstralingsbronnen. Veiligheid, stralingsbescherming en nauwkeurige beamdiagnostiek zijn essentiële onderdelen van elk bundelsysteem. Zie ook beamline, acceleratortechnologie en stralingsbescherming.