ซิงโครตรอน

บทความนี้เกี่ยวกับซิงโครตรอน ที่เป็นเครื่องเร่งอนุภาค สำหรับการแผ่รังสีซิงโครตรอน ที่สร้างโดยเครื่องเร่งอนุภาคกลม ดูที่ แสงซิงโครตรอน

ซิงโครตรอน (อังกฤษ: synchrotron) เป็น เครื่องเร่งอนุภาค แบบกลมชนิดหนึ่ง เป็นเครื่องสืบต่อจาก ไซโครตรอน ในการที่ลำเลียงอนุภาคที่เร่งขึ้นเคลื่อนที่ไปทั่วเส้นทางวงปิดคงที่ มีสนามแม่เหล็ก ซึ่งทำงานในการโค้งงอลำอนุภาคเข้าไปในเส้นทางที่ปิดความเร็วของมันจะเพิ่มขึ้นตามเวลาในระหว่างกระบวนการเร่งความเร็วโดยการเพิ่มพลังงานจลน์ของอนุภาค

เครื่องเร่งอนุภาคซิงโครตรอน มีลักษณะเป็นวงกลมเพื่อเร่งความเร็วอนุภาค

ซิงโครตรอนเป็นหนึ่งในแนวคิดเรื่องแรกของเครื่องเร่งอนุภาคที่สามารถสร้างโครงสร้างขนาดใหญ่ได้เนื่องจากการดัดงอและการเร่งความเร็วของลำแสงสามารถแยกออกเป็นส่วนต่างๆได้ ตัวเร่งอนุภาคที่มีประสิทธิภาพมากที่สุดคือรุ่นซิงโครตรอน เครื่องเร่งอนุภาคซิงโครตรอนที่ใหญ่ที่สุดยังเป็นเครื่องเร่งอนุภาคที่ใหญ่ที่สุดในโลกอีกด้วย (Large Hadron Colider)

แนวคิดเรื่องซิงโครตรอนได้ถูกคิดค้นโดย วลาดิเมียร์ เว็คสเลอร์ ในปี ค.ศ.1944. เอ็ดวิน แมคมิลานได้สร้างเครื่องซิงโครตรอนอิเล็กตรอนเครื่องแรกในปี ค.ศ.1945 เครื่องซิงโครตรอนโปรตอนเครื่องแรกออกแบบโดยเซอร์มาร์คัส โอลิแฟนท์ และสร้างในปี ค.ศ.1952

ชนิด

เครื่องซิงโครตรอนชนิดพิเศษหลายชนิดใช้กันในปัจจุบัน:

• วงแหวนกักเก็บอนุภาค เป็นซิงโครตรอนชนิดพิเศษซึ่งพลังงานจลน์ของอนุภาคถูกคงที่
• การแผ่รังสีซิงโครตรอน คือการรวมกันของชนิดของตัวเร่งอิเล็กตรอนชนิดต่างๆรวมทั้งวงแหวนกักเก็บอนุภาคที่สร้างรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าที่ต้องการ การแผ่รังสีจะใช้ในสถานีทดลองที่ตั้งอยู่บนระบบลำเลียงแสง นอกเหนือจากแหวนกักเก็บอนุภาคแล้วแหล่งกำเนิดแสงซิงโครตรอนมักประกอบด้วยตัวเร่งปฏิกิริยาเชิงเส้นและตัวเร่งจะใช้เพื่อเร่งอิเล็กตรอนให้เป็นพลังงานสุดท้ายก่อนที่จะถูก "เตะ" ลงในแหวนกักเก็บอนุภาค
• แหล่งกำเนิดแสงซิงโครตรอนบางครั้งเรียกรวมกันว่าว่า "ซิงโครตรอน" แม้ว่าจะไม่ถูกต้องตามเทคนิคก็ตาม
• เครื่องเร่งอนุภาคกลมก็เป็นการรวมกันของเครื่องเร่งอนุภาคต่างชนิด รวมถึงแหวนกักเก็บอนุภาค 2 ชุดและเครื่องเร่งอนุภาคก่อนเร่งจริง