—Foto. içinde indirgeyici etken bulunmayan ve bu etkeni içeren gümüşlü duyar-katları izhar etme rolü oynayan çözelti. —Hayvc. Büyümeyi hızlandırıcı madde, büyümelerini hızlandırmak için hayvanların yemine karıştırılan katkı maddesi. —Hidr. bağl. Betonun, alçının tutma süresini kısaltmaya yarayan katkı maddesi.
—Mak. san. Devindirici milin devinimini devindirilen mile hızlandırarak aktaran düzenek. || iş mili hızlandırıcısı, takım tezgâhında (matkap tezgâhı, freze tezgâhı) iş milinin dönme hızını artıran düzenek. (Yüksek hızda dönmesi gereken çok küçük çaplı takımları kullanmayı sağlar.) —Polim. Sertleşmesini çabuklaştırmak için ısılsertleşir bir reçineye ya da kükürt-lenmesini hızlandırmak amacıyla bir elas-tomere katılan bileşik. (Bk. ansikl. böl.) —Tem. parç. Çevrimsel hızlandırıcı, manyetik alanı ve almaşık elektrik alan frekansı değişmez olan çembersel parçacık hızlandırıcısı. (Bu aygıtlara birçok yenilik getirildi; böylece üretilen demetlerin enerjisi ve yeğinliği artırıldı. Çevrimsel hızlandırıcılar nükleer araştırmada, örneğirvağır iyonları hızlandırmada ve tıp alanında kanserin tedavisinde kullanılır.) [Eşanl. SİK-LOTRON.]
sıf. Fiz. Bir şeyi hızlandıran bir düzenek, bir kuvvet için kullanılır. —ANSİKL. Fiz. Yalnızca, bir elektrik yükü taşıyan kararlı parçacıklar hızlandırılabillr; bunlar elektron ve pozitron, proton ve kar-şıtproton ve kararlı iyonlardır. Yükü ne olan (e elektronun yükü, n tamsayı) bir parçacık, yeğinliği E olan bir elektrik alanında yer alırsa, kendisini hızlandıran F = ne E kuvvetinin etkisinde kalır; hızlandırma, ulaşılan hızlar ışık hızına yakın düzeydeyse göreli mekaniğin, çok altındaysa klasik mekaniğin yasalarına uyar.
Bir hızlandırıcının işlevi özdeş parçacıklar kümesini, belirli bir kinetik enerjiye ulaştırmaktadır. Dar bir demet halinde toplanan bu parçacıklar, maddenin kristal, atom, çekirdek ve çekirdekaltı gibi çeşitli düzeylerdeki yapısını incelemeye yarar Fizikteki gelişmeler sonucu, gittikçe daha yüksek enerjiler sağlayan hızlandırıcılar yapıldı. Bu enerjiler elektronvolt olarak ölçülür.
Bir hızlandırıcı genellikle, yüklü parçacıkları üreten bir kaynak, bunlara enerji aktaran bir sistem, hızlandırma boyunca bu parçacıkları yönlendirerek hedefe doğru fırlatan manyetik ya da elektrostatik bir sistem içerir. Fırlatma aşamasına dek, parçacıklar ileri bir vakum bulunan geçirimsiz kapalı bir kapta korunur. Üç büyük hızlandırıcı sınıfı vardır: elektrostatik, doğrusal ve çembersel hızlandırıcılar.
• Elektrostatik hızlandırıcılar. Bu tür hızlandırıcıların çalışma ilkesi, parçacıklara değişmez bir gerilim uygulamaya dayanır; bu gerilim, Cockroft ve Walton tipi hızlandırıcılarda, gerilim çoğullayıcı bir sistemle elde edilir. Buna karşılık Van de Graaff* tipi bir hızlandırıcıda (şekil 1), elektrik yükleri uç etkisiyle yalıtkan bir kayış üzerinde toplanır ve bu kayışla yüksek gerilimli bir elektrota kadar taşınır. Hızlandırma tüpü, bu elektrot İle gövde arasında yer alır. Delinmeye yol açmadan, milyonlarca volt düzeyinde gerilimler elde etmek için, donanım, basınç altında gaz dolu bir dielek-trik içine yerleştirilir. Yapımı ve kullanımı çok tehlikeli olmasına rağmen, özellikle yalıtım tekniklerindeki gelişmeler sayesinde ağır iyonları hızlandırmak için hâlâ bu tür hızlandırıcı tasarı ve yapım çalışmaları sürmektedir. Bu hızlandırıcılarda enerji, on binde birlik bir yaklaşıklıkla belirlenebilir. Elde edilen yeğinlik saniyede 1013 parçacık düzeyindedir. "Tandem" adı verilen biçimde (şekil 1), eski iyonlar gövdeden yüksek gerilimli elektrota doğru hızlandırılır; bu iyonlar elektrotta elektronlarını yitirerek pozitif iyonlara dönüşür ve gövdeye doğru, ikinci kez hız kazanır.
• Doğrusal hızlandırıcılar. Parçacıklar, almaşık bir elektrik alanıyla, düz bir hat üzerinde hızlandırılır, iki değişik yöntem kullanılır. Birincisinde alan, kayma tüpleri denen silindirsel oyuklar arasında oluşturulur. Tüplerin uzunluğu, alanın fazı, parçacıkların ilerleyişiyle eşzamanlı olacak biçimde hesaplanır. Böylece parçacıklar, bir tüpten öbürüne paket halinde geçerken bir vurum alır (şekil 2). ikinci yöntem, hızlandırıcı tüpte, ilerleyen bir elektromanyetik dalga oluşturmaya dayanır; bu dalga yayılırken bir parçacık grubunu dalga halinde sürükler. Elde edilen yüksek yeğinlikler saniyede 5.10 15 parçacık düzeyindedir; enerji % 1 yaklaşıklıkla belirlenebilir, ama demet çok ince olabilir. Aşırı iletken oyukların kullanımı, daha yeğin manyetik alan üretilmesini sağlar; böylece uzunluk kısaldığı gibi gereken güç düşer. Henüz inceleme aşamasında olan bir başka yöntem elektronları hızlandırmaya dayanır; hızlanan elektronlar Coulomb kuvvetleriyle birkaç ağır İyonu sürükleyerek çok büyük hızlara, dolayısıyla çok yüksek enerjilere ulaştırır: buna toplu hızlandırma'nın ilkesi denir.
• Çembersel hızlandırıcılar. Bu hızlandırıcılarda eşit enerji için doğrusal hızlandırıcıların boyutlarından daha küçük boyutlar yeterlidir. Düzgün bir manyetik alana yerleştirilmiş, belli enerji taşıyan yüklü bir parçacık, çembersel bir yörünge çizer. Her devirde bir vurum alan parçacık, manyetik alanın sürekli etkisinde kalırsa yüksek bir enerjiye ulaşabilir. Bu ilke önce, büyük bir elektromıknatısın ürettiği değişmez bir alandan yararlanan çevrimsel hızlandırıcılar'da kullanıldı. Hızlandırma, iki oyuk elektrot arasında oluşturulan almaşık bir elektrik alanıyla sağlanır; yörüngeler çekirdek aralığında yer alan bu oyuk elektrotların içinden geçer. Parçacıklar, kaynağın bulunduğu, çekirdek aralığının merkezinden başlayarak yarıçapları artan yarıçemberler çizer. Başlangıçta elde edilen enerjiler 20 MeV düzeyindeydi. Daha sonra görelilik etkileri göz önüne alınarak yüzlerce MeV'luk enerjilere ulaşıldı. Eşzamanlı çevrimsel hızlandırıcı'da, vurumla-rın hızlandırma döneminin sonuna kadar parçacıkların geçişiyle faz halinde olması için elektrik alanı kiplenir. Çevrimsel hızlandırıcıca, mıknatısın dairesel kutupları, dilimlere bölünür (şekil 3). Dilimlerin manyetik alanları farklıdır; böylece yörüngeyi kısaltarak, göreli kütle kazancını denkleştirir. Bu makine tipi, günümüzde, ağır iyonları hızlandırmada kullanılır; bu amaçla ardışık iki çevrimsel hızlandırıcıya başvurulur: zayıf bağlı elektronlarını kaynak içinde yitiren iyonlar birinci çevrimsel hızlandırıcıda hızlandırılır; ardından iyonlar ince katı bir hedeften ya da bir gaz hedeften geçerek birkaç elektron daha yitirir (ayıklama ya da striping), sonra ikinci çevrimsel hızlandırıcıya fırlatılır. Mıknatıs çapı eşit olmak koşuluyla, enerji artışı, yük kazancı ile orantılıdır.
Yörüngeyi denetim altına almanın bir başka yolu da, parçacıkların enerjileriyle orantılı olarak manyetik alanı değiştirmektir; böylece parçacıklar değişmez bir çember çizer. Bu yöntem betatronların ve eşzamanlı proton ya da elektron hızlandırı-cıları'nın çalışma İIResini oluşturur. Betatronda, manyetik alanın artışı hızlanmaya yol açar. Hızlandırılmış elektronların akışı, bir transformatörün ikincil sargısından geçen akıma benzer (şekil 4).
Eşzamanlı hızlandırıcılarda, parçacıkların yörüngesini, çember yaylarından ve doğrusal kesimlerden oluşmuş, düzenli, kapalı bir yol üzerine dizilen bir mıknatıs takımı belirler. Kapalı yol üzerindeki doğrusal kesimlerde, hızlandırıcı oyuklar, parçacık püskürtme ve fırlatma düzenekleri yer alır. Elektrik alanının, oyuklardaki vurumu, parçacık paketlerinin geçişiyle faz halindedir, oysa manyetik alanın yükselişi, parçacıkların hızıyla orantılıdır. Parçacıkları, ideal yörüngeleri yakınında kararlaştırmak için önce alanın, dışarıya doğru yönlendirilmiş zayıf bir gradyanı kullanıldı (zayıf odaklama), sonra, büyük bir iyileştirme sonucu bir mıknatısın güçlü, ama yönü bir sonraki mıknatısla almaşan bir gradyanından (güçlü odaklama) yararlanıldı. Yaklaşık 100 m yarıçap için 30 GeV'a ulaşan Cern* ve Brookhaven* eşzamanlı proton hızlandırıcıları ve Serpoukhov'da-ki eşzamanlı proton hızlandırıcısı, bu ilkeye göre kuruldu.
Günümüzde düzgün alanlı, düzenli bir mıknatıs ve manyetik mercek dizisi (ayrı işlevlerde) kullanılır. En büyük eşzamanlı proton ya da elektron hızlandırıcıları bu modele göre yapıldı ya da tasarlandı: Fermilab* hızlandırıcısı (500 GeV'luk protonlar) ve Cern hızlandırıcısı (400 GeV'luk protonlar). Fermilab'da yapım halindeki 1 TeV'luk enerji çoğullayıcısında ve birçok TeV'luk sovyet U.N.K tasarısında, klasik mıknatıslardan iki ya da üç kat güçlü manyetik alan sağlayan aşırıiletken mıknatıslar kullanılacaktır.
1928 R. Wideröe'nin K+ ve Na+ iyonları için yaptığı, iki oyuklu ilk doğrusal hızlandırıcı.
1930 E. O. Lawrence, çevrimsel hızlandırıcının İlkesini buldu.
1931 R. J. Van de Graaff, Princeton üniversitesi'nde (ABD) İlk elektrostatik hızlandırıcısını gerçekleştirdi.
1932 J. D. Cockroft ve E. T. S. Walton, hızlandırılmış parçacıklarla (lityum atomları üzerine gönderiler 400 keV'luk protonlar) ilk nükleer tepkimeleri elde etti. Lawrence, çevrimsel hızlandırıcısında 1 MeV'luk protonlar elde edildi.
1938 Collège de France (Paris) çevrimsel hızlandırıcısı (27 t'luk mıknatıs) döteronları 6,7 MeV'luk enerjiye dek hızlandırdı.
1939 Berkeley (Kaliforniya) çevrimsel hızlandırıcısında 24 MeV'luk döteronlar üretildi (250 t'luk mıknatıs).
1940 Bir Van de Graaff hızlandırıcısında (Wisconsin üniversitesi, ABD) 4,5 MeV'a ulaşıldı.
1945 V. i. Veksler ve E. M. McMillan eşzamanlı çevrimsel hızlandırıcıyı buldu.
1946 Berkeley eşzamanlı çevrimsel hızlandırıcısında 350 MeV'luk protonlar üretildi (4 300 t'luk mıknatıs).
1949 Berkeley eşzamanlı hızlandırıcısı, elektronları 320 MeV'luk enerjilere dek hızlandırdı (yarıçapı: 1,3 m).
1950 N. Christofilos, E. D. Courant ve H. S. Snyder güçlü odaklamayı buldu.
1952 Massachusetts Teknoloji enstitüsü'nün 8 MeV'luk Van de Graaff hızlandırıcısı
1953 Birmingham (1 GeV) ve Brookhaven ABD (3 GeV), eşzamanlı proton hızlandırıcısı.
1954 Berkeley eşzamanlı proton hızlandırıcısı. Karşıtprotonun bulunuşu.
1959 Cern'in eşzamanlı proton hızlandırıcısı: 28 GeV, yapıçap 100 m.
1964 Hamburg (AFC) eşzamanlı elektron hızlandırıcısı: 5 GeV, yapıçap 50 m.
1967 Serpuhov, eşzamanlı proton hızlandırıcısı: 70 GeV, yarıçap 235 m. Stanford (Kaliforniya) doğrusal elektron hızlandırıcısı: 20 GeV, uzunluk 3,2 km.
1972 Fermilab (Chicago) eşzamanlı proton hızlandırıcısı: 500 GeV, yarıçap 1 km.
1975 Darmstadt (AFC), doğrusal ağır iyon hızlandırıcıları: 15,4 MeV/nükleon'luk neon iyonları.
1976 Cern'in eşzamanlı proton hızlandırıcısı: 450 GeV, yapıçap 1,1 km.
1978 Protondan (3 GeV), 5 MeV/nükleon'luk argon iyonlarına (Ar = 40) dek çeşitli parçacıkları hızlandırmak için öngörülmüş Saturne II, Saclay eşzamanlı ağır iyon hızlandırıcısı.
1981 Aşırıiletken oyuklarla donatılmış Storey Brook (ABD) doğrusal ağır iyon hızlandırıcısı: protonlar için 18 MeV, uzunluk 17 m.
1982 GANİL, Caen; seri bağlı üç çevrimsel hızlandırıcıdan oluşan sistem; uranyum iyonlarını 8 MeV/nükleon'luk enerjilere dek hızlandırma.
Elektron hızlandırıcılarında görülen bir başka evrim, bu büyük hızlandırıcıları çarpışma halkaları gibi çalışabilecek bir hale dönüştürmeye dayanır. Fermilab'daki enerji çoğullayıcısının amacı budur; oysa, Cern'de S.RS, 540 GeV'luk proton-karşıt-proton çarpışmaları oluşturacak şekilde düzenlenmektedir.
• Hızlandırıcıların uygulamadaki ayırtedi-ci özellikleri. Bu makinelerin kullanıcılarını ilgilendiren veriler şunlardır: —çevrim ya da saniye başına parçacık akısı; yararlı akı, yani parçacıkların fırlatıldığı zaman aralığı buna bağlıdır; zamanın geri kalan bölümü püskürtme ve hızlandırma için gereklidir, —donanımın esnekliği, yani aynı anda değişik enerjilerde ikincil parçacık (pionlar, kaonlar, nötrinolar vb.) demetleri verme yeteneği. Eşzamanlı proton hızlandırıcıları çok esnektir; bunlar, demet üreten ve taşıyan karmaşık donanımlarla aynı anda çok sayıda deney yapmaya olanak verir.
• Laboratuvarlar. Hızlandırıcılar, temel ve uygulamalı araştırmalarda kullanılır. Ayrıca sanayide (katıların yüzey ve yapı denetimi) ve tıpta (tümör tedavisi) bazı uygulamaları vardır. Sanayi ya da üniversite laboratuvarlarında genellikle özgün alanlarda kullanılan birkaç MeV'luk çok sayıda hızlandırıcı bulunur. Buna karşılık, çok büyük makinelerin boyutları, yapımı ve çalışma maliyetleri önemli ölçüde yüksektir, dolayısıyla birçok ekiple yapılan deneylerde kullanılır; bu yüzden büyük araştırma merkezlerinin çekirdeğini oluşturur; bu merkezlerde verileri işlemek için hesap aygıtları ve parçacık algılayıcıları yapan atölyeler yer alır. Nitekim bu hızlandırıcıların bazısı uluslararası işbirliğiyle yapılmıştır. Büyük hızlandırıcılar yakınında yapılan araştırmalar ya da yüksek enerji fiziği, ağır bilim dallarının bir örneğini oluşturur.
—Polim. Reçinelerde kullanılan sertleştirme hızlandırıcıları, reçinelerin doğasına göre çok çeşitlidir; sözgelimi yapıştırıcı olarak yararlanılan üre formaldehit reçinelerinin sertleştirilmeslnde amonyum klorun doymamış poliesterlerin sertleştirilmeslnde ise organik aminler ile merkaptanlar kullanılır. Elastomerlerln kükürtlenme hızlandırıcıları, temel olarak aldehit ve aminlerin tepkime ürünleri, ditiyokarbamatlar, tiyuram sülfürleri ve tiyazollerdir.
Hiç yorum yok:
Yorum Gönder
ders,plan,proje,performans,ödev