Teilchenbeschleuniger und unterschiedliche Materiezustände

Ein Teilchenbeschleuniger ist ein Gerät, das elektromagnetische Felder nutzt, um geladene Teilchen auf hohe Geschwindigkeiten zu beschleunigen und sie in genau definierten Strahlen zu bündeln.Es gibt zwei grundlegende Klassen von Beschleunigern, die elektrostatischen und die Schwingungsfeldbeschleuniger. Elektrostatische Beschleuniger und Schwingungsfeldbeschleuniger. Elektrostatische Beschleuniger nutzen ein statisches elektrisches Feld, um Teilchen zu beschleunigen. Ein kleines Beispiel für diese Klasse ist die Kathodenstrahlröhre in einem gewöhnlichen alten Fernsehgerät. Weitere Beispiele sind der Cockcrift-Walton-Generator und der Van-de-Graaff-Generator. Die erreichbare kinetische Energie der Teilchen in diesen Geräten ist durch den elektrischen Durchschlag begrenzt. Schwingungsfeld- und Beschleunigungsgeneratoren hingegen nutzen hochfrequente elektromagnetische Felder und umgehen das Problem des Stromausfalls. Diese Klasse, die erstmals in den 1920er Jahren entwickelt wurde, ist die Grundlage für alle modernen Beschleunigerkonzepte und Großanlagen. Rolf-Wideroe, Gustav Ising, Leo Szilard, Donald Kerst und Ernest Lawrence gelten als Pioniere auf diesem Gebiet, die die ersten betriebsfähigen linearen Teilchenbeschleuniger, den Betatorn und das Zyklotron, konzipierten und bauten.