Acelerar Partículas.

[JaviMKA]

Hola. Mi nombre es Javier. Es mi primer mensaje en este foro y espero que me puedan ayudar.
He estado leyendo por aqui de Ciclotrones y Aceleradores de Particulas lineales etc. y es precisamente lo que yo necesito. Os cuento: Soy un gran aficionado a la Física, en especial a la Física Teórica (desde aqui os invito a que todas las dudas que tengais sobre ese tema me las propongais sin verguenza ni nada) y llevo unos años trabajando con unos colegas sobre una teoria. Hemos ido avanzando pero nos hemos estancado y necesitamos acelerar partículas para salir de este bache. Hemos pedido permiso para realizar unas pocas colisiones en varios aceleradores, pero no nos dejan en ningun lugar porqe uno de los miembros del grupo de investigacion (Yo) es menor de edad (Una estupidez).
Pero bueno, al grano... no necesitamos mucha aceleracion, y nos vendría muy bien construir un acelerador lineal o un ciclotrón caserito. Cualquier cosa con la que podamos acelerar un poco las partículas...
Resulta qe para construir nosotros somos un poco patanes... Sabems como funcionan todos esos aparatos, pero como he dicho somos un poco torpes...
Gracias por vuestra ayuda.

Un Saludo.

Javi.

[pfdc]

creo que para valorar un poco el tema deberiais decir varias cosas, que formacion teneis, que particulas quereis acelerar y cuanta energia deseais.

[JaviMKA]

Sobre la formación... Hay astrofísicos y cosmólogos en el grupo.
Respecto a las partículas, nos da igual. Lo que sea mas fácil. Simplemente queremos observar como se comporta esa partícula cuando se le somete a ciertas pruebas, y ver si coincide con nuestras predicciones, que se ajustan a cualquier partícula.

Gracias por tu interes y pronta respuesta.

[jaumegs]

Hay partículas que se pueden obtener de forma sencilla de un material radiactivo. Conociendo el material conoces las partículas que emite y su espectro de energías. Si encierras el material dentro de una caja de plomo en la que practicas un pequeño orificio podrás dirigir haz de partículas a un solo lugar.

[JaviMKA]

Jaumegs, gracias, es una opción, pero necesitamos cierto control sobre el elemento acelerado, y por eso necesitamos el acelerador. Muchas gracias de todas maneras!

[anajesusa]

Hola Javi, bienvenido al foro, con muy poco material y una bomba de vacío mecánica puedes hacer este pequeño acelerador de electrones viewtopic.php?f=2&t=8449&hilit=trc+casero
necesitas también un fuente de alta tensión, puedes sacarla de un viejo monitor de PC o algún TV en desuso.
Entiendo que eres menor de edad y te recomiendo que si vas a encarar este tipo de proyectos lo hagas con alguien que este preparado para trabajar altas tensiones y no trabajando en la soledad del laboratorio.
Puedes usar tambien si no tienes bomba de vacío directamente un TRC como esto
http://anajesusa.spaces.live.com/blog/c ... !267.entry
Saludos

[sartie]

Sobre la formación... Hay astrofísicos y cosmólogos en el grupo.
Respecto a las partículas, nos da igual. Lo que sea mas fácil. Simplemente queremos observar como se comporta esa partícula cuando se le somete a ciertas pruebas, y ver si coincide con nuestras predicciones, que se ajustan a cualquier partícula.

Gracias por tu interes y pronta respuesta.

Hombre la naturaleza de la particula que querais estudiar debería ser bastante importante, mas que nada porque debereis colocar algunos detectores y dependiendo de que particula estudies pues montas un detector u otro. Ademas de que la propiedad que dicho detector tambien dependera de que propiedades querais medir, por ejemplo si vas a estudiar colisiones, radiacion, trayectorias bajo ciertos campos, desintegracion.... cada uno requiere un medidor bien distinto, asi que te recomiendo que primero penseis que observables podreis obtener de vuestra teoria, despues pensad si podeis acceder a dichos observables y de que forma (detectores y tipo de particula) y por ultimo os pensais el montaje. Eso suelen ser los pasos habituales,.

[petruxx]

Es posible "JaviMKA" que la teoria que pretendeis comprobar no dependa en absoluto de ...

- La masa,carga, espin, etc propiedades de las particulas.
- De la carasteristicas del blanco.
- De la enegia de las particulas.

Es rarito pero posible. Pero "sartie" lleva razon, tendras que saber que es lo que quieres medir porque no puede ser cualquier cosa. ¿No?... o ... ¿si?

[jaumegs]

A mi juicio el acelerador que requiere menos habilidad y recursos para su construcción es el de Van der Graaff.

Para aumentar la energía solo necesitas aumentar la esfera (el potencial alcanzable). Para aumentar la corriente solo necesitas aumentar la cinta de transporte y la potencia del motor. A nivel de aficionado no hay límite de tamaño.

Si quieres reducir el potencial para reducir la energía puedes tener varias esferas intercambiables o jugar con la velocidad de la cinta y la corriente eléctrica de las partículas aceleradas o bien colocar un electrodo conectado a tierra a una distancia ajustable con el fin de que una vez superado cierto potencial salte arco y así no se sobrepase.

El tubo acelerador es sencillo (su construcción, pues el diseño es más complejo). Una serie de platillos conductores (cobre o aluminio) separados por cilindros aislantes (cristal o plástico). La idea es juntarlos lo máximo posible pero alejarlos lo suficiente para que no salte arco (este es el factor limitante) con el fin de conseguir un campo eléctrico lo más paralelo a la trayectoria posible. Cuanto mayor sea el potencial del generador mayor tendrá que ser la línea de aceleración.

Si quieres acelerar protones necesitas cargar positivamente la esfera. Si quieres acelerar electrones necesitas cargar negativamente la esfera. Solo hay que invertir los rodillos.

La idea es esta:


Además, si quieres multiplicar por 2,3,4 (depende del elemento acelerado) la energía puedes añadir otra linea de aceleración y construir un acelerador en tándem.


La idea es cargar negativamente (-1, -2... cuanta mayor carga mayor energía cinética con la misma diferencia de potencial) un átomo y acelerarlo desde un generador de iones negativos externo al Van der graaff. Los iones negativos se verán atraídos por las cargas positivas de la esfera. En el centro de la esfera se coloca una lámina delgada con el fin de arrancar los electrones de los átomos que la atraviesen cargándose positivamente. Los iones positivos se verán repelidos por la esfera y se alejarán.

La ventaja de la configuración en tándem es que con 500 kV (una esfera de unos 60 cm de diámetro) puedes acelerar hidrógeno a 1-2 MeV y superarlo con iones más pesados. Menos tamaño de esfera pero una línea de aceleración el doble de larga. La pega es que la construcción es más compleja y no funciona con electrones.

[maca]

Mira esta pagina

http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/elecm ... lineal.htm

maca