マイクロトロン

マイクロトロンは、サイクロトロンに由来する粒子加速器の概念の一種で、加速場は大きなD字型の電極ではなく、線形加速器構造を通じて適用される。古典的なマイクロトロンは、1944年頃にウラジミール・ベクスラーによって発明された。 ^{[1] [2]} 粒子の運動エネルギーは、場の変化（半回転または全回転）ごとに一定量増加する。マイクロトロンは、超相対論的限界において一定の場の周波数と磁場で動作するように設計されています。そのため、非常に軽い素粒子、つまり電子に特に適しています。

マイクロトロンでは、電子の運動量が増加するため、通過するたびに粒子の経路が異なります。そのために必要な時間は通過回数に比例します。低速電子には 1 回の電界振動が必要で、高速電子にはこの振動の整数倍が必要です。

レーストラック マイクロトロンは、1 つの電磁石ではなく 2 つの電磁石を使用する、より大規模なマイクロトロンです。両方の電磁石が半円形の領域に均一な磁場を供給し、両方の磁石間の粒子の経路は直線になります。この方法の利点の 1 つは、加速空洞を大きくできるため、さまざまな線形加速器(リニアック) 形式を使用できることです。また、大きな磁場のある領域に設置する必要もありません。

リニアックは、D字型磁石の間の隙間の端近くに設置されています。隙間の残りの部分は、集束装置として使用されます。電子は、1回転ごとにリニアックに再投入されます。この手順は、粒子の軌道の半径が増加してそれ以上の加速が不可能になるまで繰り返すことができます。その後、粒子ビームは実験エリアまたは次の加速ステージに偏向されます。世界最大のレーストラック型マイクロトロンは、マインツマイクロトロンです。^[3]

マイクロトロンは、ビーム放射率が低く（放射平衡がない）、繰り返し率が高い（リニアックの動作周波数に等しい） 高エネルギー電子ビームを提供します。