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Copy of Copy of Linearbeschleuniger (SLAC)

Physik Referat ueber einen Teilchenbeschleuniger
by

august horch

on 17 July 2013

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Transcript of Copy of Copy of Linearbeschleuniger (SLAC)

Der Linearbeschleuniger
Geschichte und Entstehung
Definition
- eine bestimmte Art von Teilchenbeschleuniger
- elektrisch geladene Teilchen (Elektronen, Protonen, Ionen, Positronen) werden auf einer gradlinigen, linearen Bahn beschleunigt
- Verwendung in der Medizin und der Forschung
- auch LINAC (linear accelerator) genannt
- Idee von Ernst Ising
- Erstmals gebaut 1928 von Rolf Wideröe

- Anfangs Verwendung von Gleichstrom
-> Teilchenenergie nicht hoch genug
-> Hast Du eine Idee?
Rolf Wideröe
- Später Verwendung von Wechselstrom
Aufbau
Elektronenquelle
Elektronen werden aus einer Glühkathode emittiert
Vakuumröhre

- Form: Zylinder, Röhrenartig
- Aufbau: hintereinander stehend
- In der Röhre: kein Elektrisches Feld

-> wirkt wie ein Faradeyscher Käfig
- Außerhalb der Röhre: elektr. Feld in Bewegungsrichtung
Energieniveaus
- Beschleunigung: nahezu Lichtgeschwindigkeit
- Längster LINAC: 3,2km
entspricht: 50 GeV
Verwendung
- Teilchenforschung (Untersuchung der entstehenden Teilchen, beim Zusammenprall zweier Teilchen)
- Entgegengesetzte Beschleunigung zweier Teilchen, Reaktionen bei Aufprall werden untersucht
- Röntgenstrahlung
- Medizin: Strahlentherapie von Krebstumoren
- Industrie: Durchstrahlungsprüfung von Bauteilen
aus
Eine Präsentation von
Ashraf Ayman

11.07.2013
GESCHICHTLICHES
SYNCHROTRON
Edwin Mattison McMillan geboren am 18. September 1907 in Kalifornien
1945 baute er das erste 320-MeV-Synchrotron der Universität von Kalifornien
Ende der 50er Jahre wurde eine ganze Reihe von Synchrotrons weltweit errichtet
AUFBAU UND FUNKTIONSWEISE
SYNCHROTRON
ANWENDUNGEN
SYNCHROTRON
Physik: Kollisions- und Targetexperimente (Teilchenphysik)
Erzeugung von Synchrotronstrahlung: Materialwissenchaften, Chemie, .....
Zyklotron Spiralförmige Bahn <=> Synchrotron Kreisbahn
"normales" Vakuum <=> Ultra-Hoch-Vakuum
Zyklotron erreicht ca. 10% der Lichtgeschwindigkeit <=> Synchrotron erreicht nahe zu die Lichtgeschwindigkeit
Kleine Kinetische Energie <=> Große Kinetische Energie
Energie begrenzt von der Größe <=> Energie begrenzt durch die Synchrotronstrahlung
Zyklotron konstante Wechselspannung <=> Synchrotron muss das Magnetfeld verändert (gesteigert) werden
Zyklotron allumgebendes Magnetfeld <=> Synchrotron Magnetfeld nur an den Magneten
Zyklotron eher Medizin <=> Synchrotron für Forschungszwecke
Unterschiede
Bestrahlungsräume

Biologische vorteile
Physikalische vorteile
Schwerionenstrahlung ist Photonenstrahlung
Biologisch überlegen z.B.: Wahrscheinlichkeit,
dass die DNS geschädigt wird ist
erheblich größer





Schwerionenstrahlung ist Photonenstrahlung
Physikalisch überlegen z.B.
geringe Schäden im
Nachbargewebe

Intensitätsmodulierten Rasterscan-Verfahren
Tumorvolumen wird am Computer in einzelne Schichten (1mm) gleicher Tiefe zerlegt,dann vom Strahl rasterförmig abgetastet
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