ต่อมาเมื่อมีความต้องการใช้พลังงานที่สูงขึ้นในช่วง GeV จึงต้องทำให้อนุภาคเคลื่อนที่
เร็วขึ้น แต่เมื่ออนุภาคเคลื่อนที่จนใกล้ความเร็วแสงมากๆ มวลก็เปลี่ยนไปตามทฤษฎีสัมพัทธภาพ ดังนั้นความถี่วิทยุ เดิมที่เคยคงที่ จึงต้องมีการเปลี่ยนแปลง เกิดเป็นเครื่องเร่งอนุภาคชนิดใหม่
ที่อาศัยหลักการคล้ายๆ กัน แต่ความถี่ของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าความถี่คลื่นวิทยุสามารถเปลี่ยน
แปลงได้ เรียกว่า "เครื่องเร่งอนุภาคซินโครตรอน" ( synchrotron accelerator) และถือว่าเป็น
เครื่องเร่งอนุภาคที่ได้รับการพัฒนามากที่สุดในปัจจุบันนี้
|
ลองเปรียบเทียบพลังงานที่อิเล็กตรอน
ได้รับจากเครื่องมือแต่ละชนิดดูนะคะ
บนสุดคือถ่านที่มีความต่างศักย์ 1 โ วลต์
อิเล็กตรอนที่ถูกเร่งได้รับพลังงาน 1 eV
ตรงกลางคือโทรทัศน์ ที่เราใช้ในชีวิต
ประจำวัน อิเล็กตรอนได้รับพลังงาน
ประมาณ 2 x 106eV
ล่างสุดเป็นเครื่องเร่งอนุภาคซินโครตรอน
สามารถเร่งอิเล็กตรอนให้มีพลังงานสูงมาก
ถึง 1012 eV |
|
|
แม้ว่าเครื่องเร่งอนุภาคต่างๆที่สร้างขึ้น จะแตกต่างกันด้วยหลักการทำงานและขนาด
แต่มีส่วนประกอบพื้นฐานที่เหมือนกัน 3 ส่วนดังนี้
1. แหล่งกำเนิดไออน ( ion source) หรือ แหล่งกำเนิดอิเล็กตรอน ( electron gun)
2. ห้องเร่งอนุภาคสำหรับเร่งอนุภาคให้มีความเร็วสูงขึ้น ( accelerator chamber)
3. ระบบลำเลียงลำอนุภาค ( beam transport system)
(ดูรายละเอียดเกี่ยวกับส่วนประกอบพื้นฐานของเครื่องเร่งอนุภาค)
อิเล็กตรอนและโพสิตรอนถูกสร้างขึ้นที่แหล่งกำเนิดไออนซึ่งเป็นเครื่องเร่งอนุภาค
เชิงเส้น (ในภาพคือส่วนที่เป็นเส้นตรงสีขาวคาดด้วยสีน้ำเงิน) และส่งเข้าสู่เครื่องเร่ง
อนุภาค
ซินโครตรอน (ในภาพคือส่วนของวงกลมสีขาวถ้ามองที่ภาพมุมบนขวาจะเป็นวงกลมวงใน) เพื่อเร่งให้มีพลังงานสูงสุด จากนั้นจะผ่านระบบลำเลียงอนุภาคเพื่อนำไปเก็บสะสมไว้ที่
วงแหวนกักเก็บ (storage ring) เพื่อรวบรวมให้มีอนุภาคมากขึ้น (ในภาพคือส่วนของวงกลม
สีส้มถ้ามองที่ภาพมุมบนขวาจะเป็นวงกลมวงนอก) เมื่อมีอนุภาคมากพอแล้ว
ลำโพสิตรอนจะถูกส่งไปในทิศทางตามเข็มนาฬิกา แต่ลำอิเล็กตรอนจะทวนเข็มนาฬิกา แล้วทั้งสองลำนี้
จะพุ่งเข้าชนกันในเครื่องตรวจสอบ (detector) (จากภาพแสดงด้วยแท่งสีเหลือง) จากนั้น
จึงทำการค้นหาอนุภาคที่เกิดขึ้นหลังการชนต่อไป |
|
