เราสามารถจำแนกเครื่องเร่งอนุภาคที่ใช้งานกันอยู่ในปัจจุบัน ตามชนิดของสนามแม่เหล็ก
ไฟฟ้าที่ใช้ในการเร่งอนุภาคประจุได้เป็น 3 ประเภท ดังนี้คือ
1. เครื่องเร่งศักย์สูงกระแสตรง (high voltage DC) อนุภาคประจุถูกเร่งให้มีพลังงานเพิ่มขึ้น
โดยเคลื่อนที่ผ่านความต่างศักย์ในสนามไฟฟ้าคงที่ ได้แก่
เครื่องเร่งอนุภาคคอคครอฟต์-
วอลตัน ( Cockcroft-Walton accelerator) และ เครื่องเร่งอนุภาคแวน เดอ แกรฟฟ์
(Van de Graaf accelerator) พลังงานที่เกี่ยวข้องกับเครื่องเร่งอนุภาคเหล่านี้ค่อนข้างต่ำ
อยู่ในช่วง keV-MeV
|
เครื่องเร่งอนุภาคแวน เดอ แกรฟฟ์
|
เครื่องเร่งอนุภาคคอคครอฟต์-วอลตัน |
2.
เครื่องเร่งเหนี่ยวนำ( induction) ใช้สนามไฟฟ้าที่เกิดจากการเหนี่ยวนำโดยสนามแม่เหล็ก
ได้แก่
เครื่องเร่งอนุภาคบีตาตรอน
( betatron accelerator)
เป็นเครื่องเร่งอนุภาคอิเล็กตรอน
มีพลังงานอยู่ในช่วงหลายร้อย MeV
|
3. เครื่องเร่งเรโซแนนซ์( resonance) เป็นเครื่องเร่งอนุภาคยุคใหม่ที่นิยมมากในปัจจุบัน ซึ่งมี
องค์ประกอบส่วนสนามไฟฟ้าของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าความถี่ย่านคลื่นวิทยุ(
RF) ที่แปรตามเวลา
สนามไฟฟ้าที่ใช้เร่งเป็นผลรวมของคลื่นฮาร์มอนิกที่มีความเร็วเฟสต่างกัน
และเคลื่อนไปตาม
ทางเคลื่อน ที่เป็นทางตรงหรือวงกลม ถ้าความเร็วของอนุภาคใกล้เคียงกับความเร็วเฟสของ
ฮาร์มอนิกตัวหนึ่งตัวใด อนุภาคจะถูกเร่งในสนามไฟฟ้าของฮาร์มอนิกนั้น
และจะเกิด
เรโซแนนซ์กับคลื่น ตัวอย่างเครื่องเร่งเรโซแนนซ์ได้แก่
เครื่องเร่งอนุภาคไซโคลตรอน
(cyclotron accelerator) และ เครื่องเร่งอนุภาคซินโครตรอน
(synchrotron
accelerator)
พลังงานที่ได้อยู่ในช่วง 100 keV- 1 GeV |
|
เครื่องเร่งอนุภาคซินโครตรอนจะทำให้อนุภาคมีประจุที่ต้องการเร่ง เคลื่อนที่ด้วย
ความถี่เดียวกับความถี่ของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าจากแหล่งกำเนิดที่คร่อมอยู่. อนุภาคมีประจุ ที่ถูกเร่งให้มีพลังงานสูงๆ เมื่อเคลื่อนที่เป็นวงกลมจะปล่อยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าออกมา |
นอกจากนี้อาจแบ่งเครื่องเร่งอนุภาคตามลักษณะเรขาคณิตของทางเคลื่อนของอนุภาค
ออกเป็นเครื่องเร่งอนุภาค เชิงเส้น( linear accelerator) และเครื่องเร่งอนุภาคเชิงวง (circular
accelerator).
|