전하입자빔
Charged particle beam |
충전된 입자 빔은 거의 동일한 위치, 운동 에너지(동일한 속도로 발생하는 결과) 및 방향을 갖는 전기 충전된 입자의 공간적으로 국부적인 그룹이다. 입자의 운동 에너지는 주변 온도에서 입자의 에너지보다 훨씬 크다. 충전된 입자 빔의 높은 에너지와 방향성은 입자 물리학의 많은 응용에 유용하게 만든다(입자 빔 사용 및 전자 빔 기술 참조).
그러한 빔은 두 가지 주요 등급으로 나눌 수 있다.
- 버킷이 없는 빔(코팅 빔[1] 또는 DC 빔)은 빔 움직임 방향의 세로 하부 구조가 없다.
- 입자가 입자의 펄스(번치)로 분산되는 뭉치형 빔 대부분의 현대적인 입자 가속기는 가속을 위해 뭉치형 빔을 필요로 하기 때문에 번치형 빔은 현대 시설에서 가장 흔하다.[2]
입자 위치 및 임펄스의 정상적인 분포를 가정할 때, 충전된 입자 빔(또는 빔의 뭉치)은 다음과[3] 같은 특징을 가진다.
- 입자의 종(예: 전자, 양성자 또는 원자핵)
- 전자볼트(일반적으로 keV에서 GeV까지)로 표현되는 입자의 평균 에너지
- 흔히 암페어로 표현되는 (평균) 입자 전류
- 소위 β-함수를 사용하는 입자 빔 크기
- 몇 개의 위상 공간 중 하나에서 빔이 점유한 면적의 측정값인 빔 에밋턴스
이러한 매개변수는 다양한 방법으로 표현할 수 있다. 예를 들어 전류와 빔 크기를 전류 밀도로 결합할 수 있으며, 전류와 에너지(또는 빔 전압 V)를 퍼번스 K = I V로−3/2 결합할 수 있다.
입자 가속기에서 조작할 수 있는 충전된 입자 빔은 전자 빔, 이온 빔, 양성자 빔으로 세분될 수 있다.
공통유형
- 전자 빔 또는 음극선(예: 스캐닝 전자 현미경 또는 대형 전자-포시트론 충돌기 또는 싱크로트론 광원과 같은 가속기).
- Tevatron과 Large Hadron Collider와 같은 충돌기에서 양성자 치료에 사용되는 빔과 같은 양성자 빔 또는 석판화에서 양성자 빔을 쓰기 위한 빔.
- 상대론적 중이온 충돌기 또는 희귀 동위원소 빔을 위한 건설 중인 시설에서와 같은 이온 빔.
참조
- ^ Ruggiero, F; Thomashausen, J (June 2005), CERN Accelerator School: Basic Course On General Accelerator Physics, p. 296, doi:10.5170/CERN-2005-004, CERN-2005-004, retrieved 14 November 2017
- ^ Edwards, D.A.; Syphers, M.J. (1993). An Introduction to the Physics of High Energy Accelerators. Weinheim, Germany: Wiley-VCH. ISBN 9780471551638.
- ^ Humphries, Stanley (1990). Charged particle beams (PDF). New York: Wiley-Interscience. ISBN 9780471600145.
