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每日科技名词|加速器

来源:全国科学技术名词审定委员会

加速器

accelerator

定义:用人工方法获得带电粒子束的大型的实验装置。是研究原子核物理和核化学、认识物质深层次结构的重要工具。由粒子源、真空加速室、束流导引与聚焦系统、束流输送与分析系统等部分组成。根据其工作原理可分为直线加速器、回旋加速器、电子感应加速器、同步加速器等。

学科:化学_放射化学_一般术语

相关名词:稳相加速器 超导加速器 直线加速器

图片来源:视觉中国

【延伸阅读】

加速器是专门建造的用人工方法来获得高速带电粒子的装置。电子、质子、重离子等极微小的带电粒子在加速器中被加速后,可以获得极高的速度,甚至可以接近光速。

加速器按照粒子在其中运动轨迹的形状,可分为直线加速器、回旋加速器和环形加速器。直线加速器将粒子沿一条直线进行加速,1928年,挪威工程师维德罗建成了世界上第一台直线共振加速器。20世纪30年代前后,美国物理学家劳伦斯发明了回旋加速器,将加速粒子的直线轨道变为螺旋线的形式,提高了加速效率,他因此获得了1939年的诺贝尔物理学奖。更为高效的加速器是环形加速器,粒子在环形真空管道中一圈一圈运动并加速。目前世界上多数大型加速器都以环形加速器作为主要部分。

高速运动的带电粒子用途广泛,因此加速器在日常生活和科学研究中得到了广泛的应用。

在日常生活中,加速器的应用已经渗透到诸多方面。例如,重离子放疗是目前国际上公认的先进放疗手段,加速器产生的重离子束就像一枚精准的导弹,能直接击中病灶,集中释放能量,消杀癌细胞;加速器产生的同步辐射光用于研究巧克力反霜现象,促使生产商改进了巧克力的制造方法,生产出今天我们吃到的可口的巧克力;使用同步辐射光研究高吸水性聚合物材料,婴儿尿不湿得以降低成本并普及到千家万户。此外,安检系统、无损探伤设备、辐照诱变育种、污水处理等都与加速器技术息息相关。

在科学研究上,加速器是研究微观粒子的强大利器。研究粒子物理,使人们能够探究物质最基本的组成成分、物质间最基本的相互作用,进而探索质量起源、宇宙演化、暗物质等最基本、最神秘的问题。欧洲、美国、日本、中国等主要的粒子物理研究地区或强国都有已在运行的或规划中的大型粒子加速器。2012年,位于欧洲的大型强子对撞机发现了希格斯粒子,使得提出希格斯粒子的英国物理学家希格斯次年就获得了诺贝尔物理学奖。我国于1984年至1988年建成了北京正负电子对撞机,至今仍在运行。

责任编辑:张鹏辉

转发:魏淑静

审核:郝林

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