加速器
↑ 豊かな未来を、先端加速器科学技術の力で。一般社団法人 先端加速器科学技術推進協議会(2018年5月9日閲覧)。
↑ ラザフォードの実験により必要なエネルギー量は 7.7MeV 程度必要ではないかと考えられていたが、この実験により結局 200keV 以下でも原子核変換が可能であることが判明した。
↑ 物理学会(1981) pp.2-3
↑ 高エネルギーの電子は軌道を曲げると光を発するので(シンクロトロン輻射)、大強度の高エネルギー光線を得る目的で電子シンクロトロンを用いる場合がある。このような施設を放射光施設と呼んでいる。
1 2 新間啓三、ほか「60吋(大型)サイクロトロン建設報告」『科学研究所報告』1951年、第27輯、第3号、pp.156 - 172
↑ 理研・再建サイクロトロンの加速箱 国立科学博物館
↑ Rolf Widerøe. “with sketches and computations on the ray-transformer”. original copy-books from 1923 to 1928 (ETH-Libr.
電極間にかけられる電圧には様々な実用上の問題から上限が存在する。その上限を超えて粒子を加速する工夫をしたもののうち、粒子を一直線上で加速するものを線形加速器と呼ぶ。ライナック(linac)やリニアック(lineac)とも呼ばれることがあるが、いずれも英語で線形加速器を意味する"Linear Accelerator"にちなむ。 基本的な構造は多数の導体筒を並べたものである。隣り合った導体筒同士が異符号に帯電するように高周波電圧を印加する。それぞれの筒の間(以下ギャップと称す)では電場が存在するので粒子に力が働く。一方、筒の内部は一様電位なので電場が存在せず、粒子は力を受けない。筒の長さと印加する高周波の周波数をうまく調整してやると、筒の中を通る粒子がギャップを通過する度に加速するように調整することが可能である。
この方式でエネルギーの大きなものを作ろうとすると、加速器の長さを長くしなければならない。
高エネルギー重イオン同士の衝突のような高温高密度状態ではクォークグルーオンプラズマのような新しい物質相が生成されると考えられているので、このような状態を作り出すための重イオン加速器が存在する。重イオンは陽子よりもさらに曲げにくいために、その設計はより困難である。現在、最もエネルギーの高い重イオンコライダーは、米国ブルックヘブン国立研究所にある相対論的重イオンコライダー(Relativistic Heavy Ion Collider, RHIC)である。欧州原子核研究機構(CERN、セルン)の次世代ハドロンコライダーであるLHC(ラージハドロンコライダー,Large Hadron Collider)は重イオンコライダー実験を行うこともできるように計画されている。