M1 Acelerador Lineal (Linac)

Tópico

Un acelerador lineal, o linac, aplica el mecanismo de aceleración por radiofrecuencia descrito al comienzo de este catálogo a lo largo de una única trayectoria recta, haciendo pasar a las partículas una sola vez por una secuencia larga de cavidades resonantes colocadas una tras otra. La energía final alcanzada es, en esencia, la suma de los incrementos entregados por cada una de las estructuras aceleradoras recorridas, de modo que llegar a energías muy altas exige o estructuras individuales muy eficientes, o un linac físicamente muy largo, o ambas cosas. La principal ventaja de esta geometría recta es que evita por completo la pérdida de energía por radiación de sincrotrón que este mismo catálogo ya identificó como el fenómeno dominante en las trayectorias curvas, lo que convierte al linac en la única opción práctica para llevar electrones a energías extremas sin que esa radiación consuma toda la energía entregada por la radiofrecuencia. La contrapartida es que cada estructura aceleradora se usa una sola vez por partícula, a diferencia de un anillo donde el mismo conjunto de cavidades acelera a la partícula en cada una de las muchas vueltas que da, lo que hace que un linac típicamente requiera mucha más infraestructura de radiofrecuencia instalada para alcanzar una energía final dada. Los linacs cumplen dos roles distintos: como inyectores, dando el primer tramo de energía a un haz que luego continuará en máquinas circulares —un rol que un modelo posterior de este catálogo desarrolla—, o como aceleradores de energía terminal completos, ya sea para aplicaciones de haz único o como parte de un futuro colisionador de electrones y positrones. Por eso este módulo, que abre aplicando la radiofrecuencia en línea recta, cierra mostrando que esa misma rectitud, costosa en infraestructura, es precisamente lo que evita el precio que cobra la curvatura en cualquier máquina circular.

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