شتاب دهنده‌ی خطی چیست؟

 شتاب دهنده‌ي خطي چيست؟

يک شتاب دهنده خطي يا Linac، يک جزء شتابدهنده است که ذرات باردار الکترون، پروتون يا يونهاي سنگين را در خط مستقيم شتاب مي دهد.

ذرات باردار از سمت چپ وارد مي شوند و بوسيله ميدان الکتريکي به سمت اولين لامپ الکتروني شتاب مي گيرند. به محض اينکه وارد تيوب شدند از ميدان الکتريک حفاظت شده و با سرعت ثابت بطرف جلو سوق داده مي شوند. وقتي به فضاي خالي بعدي رسيدند ميدان آنها را شتاب مي دهد تا به تيوب بعدي برسند. اين کار ادامه پيدا مي کند و ذرات در هر   Gap  انرژي بيشتر و بيشتري جمع مي کنند تا اينکه از سمت راست از شتاب دهنده خارج شوند.

وجود تيوبها در مسير لازم است زيرا يک ميدان متناوب استفاده مي شود و بدون اين تيوبها ميدان ممکن است متناوباً شتاب بگيرد و باعث تاخير در حرکت ذرات شود. تيوبها ذرات را در طول زماني که ميدان ممکن است کم باشد محافظت مي کند.
Linac يک پرتابگر الکترومغناطيسي است که الکترونها را از حرکت ثابت و هميشگي شان به سرعت نسبيتي، سرعتي نزديک به سرعت نور، مي رساند.
طول linac تقريباً m 5/2 است که براي رساندن سرعت هر جفت الکترون از صفر به تقريباً 300000 کيلومتر در ثانيه فاصله خيلي زيادي نيست. چگونه اين امر امکان دارد؟        
قسمتهاي اصلي Linac شامل موارد زير است:
- تفنگ الکتروني
- buncher يا همنواگر
- خود Linac
هر قسمتي در شتاب دادن الکترونها وظيفه خاص خود را دارد.

A. تفنگ الکتروني 
تفنگ الکتروني جايي است که الکترونها شتاب اوليه شان را شروع مي کنند. الکترونها از مولکولهاي موجود در يک صفحه آلومين باريم يا مواد تابش کننده الکترون مثل تريوم به خارج پرتاب مي شوند اين همان کاتد تفنگ الکتروني است. کاتد سطحي است که بار الکتروني منفي دارد. در تفنگ الکتروني    Linac اين بار بوسيله گرم کردن کاتد ايجاد مي شود. آلومين باريم ماده اي است که در اثر گرما الکترون تابش مي کند بدين معني که وقتي گرم مي شود الکترونها از اتمهاي آن جدا مي شوند.
دريچه يا gate مثل يک کليد است و شامل يک صفحه غربال مسي يا گريد و يک آند ( قطب مثبت ) است. آند سطحي است با بار الکتريکي مثبت. هر 500 ميليونيم ثانيه به دريچه يک بار مثبت قوي داده مي شود که باعث مي شودبخشي از الکترونها از کاتد به سمت گيت فرار کنند. همينکه اين الکترونها به دريچه رسيدند،  با يک نيروي قوي بوسيله آند اصلي جذب مي شوند و از ميان دريچه عبور مي کنند.
چون دريچه با سرعتي حدود 500 ميليون بار در ثانيه (  M Hz 500 ) ضربان مي کند، الکترونها در يک دسته باز وگشاد به آند مي رسند با فاصله يک ميليونيم در ثانيه. آند يک شکل شتابدهنده  (doughnut ) براي ايجاد يک ميدان الکترومغناطيسي دارد که الکترونها را از ميان سوراخها به سمت قسمت بعدي شتابدهنده که buncher نام دارد هدايت مي کند.