Линейный ускоритель электронов

Линейный ускоритель электронов — ускоритель заряженных частиц, в котором траектория ускоряемых частиц (электронов) прямолинейна. Ускорение электронов осуществляется при помощи высокочастотного поля в круглом волноводе. Если скорости распространения волны напряжения и частиц равны, то частицы будут все время ускоряться. Ускорители, работающие по этому принципу, получили название резонансных.

Линейные ускорители электронов были созданы после второй мировой войны, когда появились очень мощные генераторы высокочастотных колебаний. Все они работают в импульсном режиме (см. Импульсное излучение). По сравнению с бетатроном (см.) и синхротроном линейный ускоритель электронов обладает рядом преимуществ: простота выведения электронного пучка из камеры ускорителя и изменения энергии электронов в пучке, большая интенсивность. Недостатками ускорителя являются более высокая стоимость и сложность конструкции. В ряде стран имеются ускорители на энергию 1000 Мэв, используемые для исследований в области ядерной физики, и большое количество машин, рассчитанных на меньшие энергии.

В СССР для медицинских целей разработаны линейные ускорители электронов на энергию в 5 и 35 Мэв, используемые для лучевой терапии глубоко лежащих опухолей. Используют как электронный пучок, так и тормозное излучение электронов, падающих на мишень из тяжелого элемента. Электроны вследствие конечного пробега позволяют получить максимальную дозу на определенной глубине. Положение максимума дозы можно легко менять, изменяя энергию электронов. Ускорители, используемые в медицине, снабжаются специальным выходным устройством с набором коллиматоров для получения полей облучения определенных размеров и фильтров, выравнивающих дозу по полю.

В литературе эти устройства получили название рентгеновских головок. Благодаря большой мощности пучка ускоренных электронов ускорители нашли применение для стерилизации медицинских инструментов и пищевых продуктов, для исследований в области радиационной химии и для получения изотопов.