Meyers Großes Taschenlexikon in 25 Bänden
Synchrotron
Sỵnchrotron[grch.] das, ringförmiger Teilchenbeschleuniger zur Durchführung von Streuexperimenten in der Hochenergie- und Schwerionenphysik (Schwerionenforschung) sowie zur Erzeugung von Synchrotronstrahlung. Die Teilchen werden durch ein Magnetfeld auf einer Kreisbahn mit nahezu konstantem Radius geführt und auf Beschleunigungsstrecken durch ein hochfrequentes elektr. Wechselfeld phasensynchron beschleunigt. Um eine stabile Kreisbahn der Teilchen zu gewährleisten, muss das Magnetfeld zeitlich anwachsen. Im Elektronen-S. erreichen die Elektronen schon nach wenigen Umläufen die Nähe der Lichtgeschwindigkeit und haben dann gleich bleibende Umlauffrequenz, da sich bei der weiteren Beschleunigung nur noch ihre Energie, aber kaum ihre Geschwindigkeit ändert. Im Protonen-S. dagegen erreichen die Protonen wegen ihrer großen Ruhemasse erst bei sehr hohen Energien (viele 1 000 MeV) die Nähe der Lichtgeschwindigkeit. Da während des Beschleunigungsvorganges die Umlauffrequenz zunimmt, wird die Frequenz des beschleunigenden elektr. Wechselfeldes laufend erhöht (Frequenzmodulation). Die Kreisbahn liegt in einer ringförmigen Vakuumröhre, in die die Teilchen nach Vorbeschleunigung durch einen Linearbeschleuniger eingeschossen werden. Für höchste Energien werden die AG-Beschleuniger (Abk. für engl. alternating gradient, »alternierender Feldgradient«) angewandt, bei denen der Querschnitt der Teilchenstrahlen durch abwechselnd fokussierende (bündelnde) und defokussierende Magnetfelder sehr klein gehalten und die Bahn stabilisiert wird. Die mit einem S. erreichbaren Teilchenenergien werden durch Strahlungsverluste infolge der Radialbeschleunigung begrenzt, da ein großer Teil der zugeführten Energie als S.-Strahlung wieder abgegeben wird.
Sỵnchrotron[grch.] das, ringförmiger Teilchenbeschleuniger zur Durchführung von Streuexperimenten in der Hochenergie- und Schwerionenphysik (Schwerionenforschung) sowie zur Erzeugung von Synchrotronstrahlung. Die Teilchen werden durch ein Magnetfeld auf einer Kreisbahn mit nahezu konstantem Radius geführt und auf Beschleunigungsstrecken durch ein hochfrequentes elektr. Wechselfeld phasensynchron beschleunigt. Um eine stabile Kreisbahn der Teilchen zu gewährleisten, muss das Magnetfeld zeitlich anwachsen. Im Elektronen-S. erreichen die Elektronen schon nach wenigen Umläufen die Nähe der Lichtgeschwindigkeit und haben dann gleich bleibende Umlauffrequenz, da sich bei der weiteren Beschleunigung nur noch ihre Energie, aber kaum ihre Geschwindigkeit ändert. Im Protonen-S. dagegen erreichen die Protonen wegen ihrer großen Ruhemasse erst bei sehr hohen Energien (viele 1 000 MeV) die Nähe der Lichtgeschwindigkeit. Da während des Beschleunigungsvorganges die Umlauffrequenz zunimmt, wird die Frequenz des beschleunigenden elektr. Wechselfeldes laufend erhöht (Frequenzmodulation). Die Kreisbahn liegt in einer ringförmigen Vakuumröhre, in die die Teilchen nach Vorbeschleunigung durch einen Linearbeschleuniger eingeschossen werden. Für höchste Energien werden die AG-Beschleuniger (Abk. für engl. alternating gradient, »alternierender Feldgradient«) angewandt, bei denen der Querschnitt der Teilchenstrahlen durch abwechselnd fokussierende (bündelnde) und defokussierende Magnetfelder sehr klein gehalten und die Bahn stabilisiert wird. Die mit einem S. erreichbaren Teilchenenergien werden durch Strahlungsverluste infolge der Radialbeschleunigung begrenzt, da ein großer Teil der zugeführten Energie als S.-Strahlung wieder abgegeben wird.