lineraattorit

Lineraattorit ovat nopeuttimia, joissa hiukkaset kulkevat suoraa linjaa ja niiden energiaa lisätään käyttämällä sähköistä kenttää. Ne ovat yleisiä sekä perusfysiikan tutkimuksessa että sovelluksissa, kuten lääketieteellisessä sädehoidossa ja teollisuudessa.

Periaate perustuu vaihtuvaan radiofrekvenssikenttään, jolla hiukkasia kiihdytetään useiden RF-kavitettien tai drifttiputkien kautta. Hiukkasen ajoitus-MZ-tiedetään niin, että se vastaanottaa oikean jännitteen jokaisessa vaiheessa. Kavitteja voidaan toteuttaa seisovan aallon tai matkavetoisina (travelling-wave) rakenteina, ja kiihdytys tapahtuu nopeutumiskentän annostelua hyväksi käyttäen. Lineraattorit soveltuvat sekä elektronien että protonien nopeuttamiseen.

Tyypillisesti lineraattorit jaetaan matkasiirron (travelling-wave) ja seisovan aallon (standing-wave) kavitteihin. Nykyään käytetään sekä lämpökäyttöisiä (kuparikavitteissa) että suprajohtavia rakenteita, jolloin saavutettavat kenttägradientit ja energiatasot voivat vaihdella huomattavasti. Lineraattoreissa voidaan käyttää myös useita kappaleita, kuten RFnormaalit jaksoja, sekä fokusointia helpottavia kvadrupolivainsanoja beamin ohjaamiseen.

Tällä teknologiaympäristöllä on useita komponentteja: hiukkanen lähde/injektori, RF-kavitteja tai -putkia, aallonjohtimia ja syöttöjärjestelmiä, sekä beamin fokusoimiseksi suunniteltuja magneteja, kuten kvadrupoleja. Vakuumijärjestelmä ja tarkka säätö- sekä suojajärjestelmä ovat välttämättömiä.

Sovelluksia ovat mm. injektorit hiukkasfysiikan kiertoratoihin, lääketieteelliset lineraattorit radioterapian tuottamiseen, sekä teolliset ja tutkimukselliset käyttötarkoitukset. Tunnettuja esimerkkejä ovat SLACin Lincolnin lineraattori ja European XFELin lineraattorit.