Basit bir parçacık hızlandırıcı yapmak için hangi malzemelere ihtiyaç vardır?

İlk parçacık hızlandırıcı, 12 cm çapında bir siklotrondur. Bu hızlandırıcı 1930 yılında Ernest Lawrence tarafından yapılmış ve yaklaşık 80 keV enerjiye ulaşmıştır.

Genel hatlarıyla şunlara ihtiyacınız var:

Vakum Odası

Parçacıkların hava direnci olmadan hızlanabilmesi için kapalı bir vakum odasına ihtiyacınız var. Bu genellikle paslanmaz çelikten yapılır ve yangın söndürücü veya metal bir tüp kullanılabilir.

Vakum Pompası

Oda içinde düşük basınç yaratmak için bir vakum pompası gerekir. Eski bir buzdolabı kompresörü gibi bir cihazı kullanarak temel bir vakum pompası yapabilirsiniz.

Parçacık Kaynağı

Eski bir televizyonun katot ışın tüpünü (CRT) veya basit bir iyon kaynağı kullanabilirsiniz.

Yüksek Voltaj Güç Kaynağı

Parçacıkları hızlandırmak için yüksek voltajlı bir güç kaynağına ihtiyacınız var. Van de Graaff jeneratörü gibi bir cihaz 10-50 kV arasında bir gerilim sağlayabilir.

Elektromıknatıslar

Parçacık ışınını yönlendirmek ve kontrol etmek için elektromıknatıslara ihtiyaç vardır. Bakır tel ve demir bir çekirdek kullanarak bunları yapabilirsiniz.

Dalgakılavuzlar

Elektrik ve manyetik alanları odaklayarak parçacıkları hızlandırmak için bakır veya alüminyum borular kullanılabilir.

Dedektör

Parçacıkların davranışını gözlemlemek için bir dedektöre ihtiyacınız olacak. Eski bir CRT ekranı gibi basit bir fosfor ekranı, elektronları algılamak için kullanılabilir.

Manyetik Alan Üretici

Döngüsel hızlandırıcılar için parçacıkları döngüsel bir yörüngede hızlandırmak amacıyla manyetik alan oluşturacak mıknatıslar kullanabilirsiniz.

Adımlar:

Vakum Odasını İnşa Edin

Metal bir kap (örneğin bir yangın söndürücü) kullanarak vakum odası yapın. Odayı soğutarak vakum düzeyini artıracak bir düzenek kurun.

Parçacık Kaynağını Kurun

CRT veya iyon kaynağını odaya yerleştirin ve yüksek voltaj kaynağına bağlayın.

Yüksek Voltaj Güç Kaynağını Ayarlayın

Van de Graaff jeneratörü veya benzeri bir güç kaynağını parçacık kaynağına bağlayarak güvenli bir şekilde izole edin.

Elektromanyetik Hızlandırma

Parçacık yolunun etrafına elektromıknatıslar yerleştirin. Manyetik alanın gücünü ayarlayarak parçacıkların hızını kontrol edin.

İzleme ve Güvenlik

Bir dedektör kurun ve potansiyel radyasyon tehlikelerine karşı kurşun veya beton gibi koruyucu malzemeler kullanın.

Ayrıca bir uzmanla da iletişime geçin.