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シンクロトロン

ブリタニカ国際大百科事典 小項目事典

シンクロトロン
synchrotron
加速器の1種で,一定方向の磁場内におかれたドーナツ型真空容器内で円運動する荷電粒子に高周波電場を加え,繰返し加速する装置。加速する粒子の種類によって陽子シンクロトロン電子シンクロトロンがある。磁場内の荷電粒子の円運動の半径は粒子の運動量に比例し,磁束密度に反比例するので,磁場の強さを粒子の運動量が増加するに従って変化させ,粒子の円運動の半径を一定に保つ。円運動の周期は粒子の質量に比例し,磁束密度に反比例して変化するので,高周波電場の周期もこれと同期するよう変調する。ただし電子シンクロトロンでは,数 MeV以上で電子の運動量と質量とが比例するので,周波数変調は必要としない。この加速器で 10億 eV以上の高いエネルギーが得られる。 100億 eV以上の加速器はもっぱらこの型である。

出典:ブリタニカ国際大百科事典 小項目事典
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デジタル大辞泉

シンクロトロン(synchrotron)
ベータトロンシンクロサイクロトロン原理を組み合わせた円環状の加速器磁界の強さに合わせて加速周波数も変化させ、一定の円軌道に沿って粒子を加速する。

出典:小学館
監修:松村明
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編集協力:田中牧郎、曽根脩
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世界大百科事典 第2版

シンクロトロン【synchrotron】
リング状に並べた電磁石(リング磁石)で荷電粒子を円形軌道上に拘束し,軌道の途中に置いた高周波空洞で加速する装置(図)。原理は,1945年にソ連のV.I.ベクスレルとアメリカのE.M.マクミランによってそれぞれ独立に考案された。加速する粒子によって電子シンクロトロン,陽子シンクロトロンなどと呼ばれる。加速を受けてもビーム軌道はつねに同じ場所を通るよう,磁場の強さと高周波の周波数を変えている。高周波加速では位相安定の原理が働き,理想値から多少ずれたエネルギーや加速位相の粒子も高周波との同期性を失わないので,これにより,磁場と加速周波数を適切に変化させれば,加速が自動的に進む(シンクロトロン加速の原理)。

出典:株式会社平凡社
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精選版 日本国語大辞典

シンクロトロン
〘名〙 (synchrotron) 円環状の粒子加速器で、円環に垂直に磁界を加え、円環内を走る荷電粒子がその速度に垂直に受ける力によって円環内を走るようにし、その回転周期に同期させて高周波電界で加速するようにしたもの。電子シンクロトロン、陽子シンクロトロン、AGシンクロトロンなどがある。〔原子力(1950)〕

出典:精選版 日本国語大辞典
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化学辞典 第2版

シンクロトロン
シンクロトロン
synchrotron

荷電粒子(電子・イオン)の円形加速器の一種.サイクロトロンでは,向き合った2個のD型の加速空洞に上下方向から磁場をかけて,荷電粒子加速とともに半径が大きくなる円形軌道を走らせるが,シンクロトロンでは,一定半径の円形(リング)に加速管と多数の偏向電磁石,高周波加速空洞を配置して,偏向電磁石により荷電粒子の軌道を曲げ,高周波加速空洞にクライストロンから高周波エネルギーを供給して加速する.高エネルギー大型施設では,電磁石,加速空洞ともに超伝導のものが用いられることが多い.電子シンクロトロンと重イオン・シンクロトロンに大別される.前者の場合,前段加速器の段階で光速近くまで加速されているので,主リング上の回転周波数はほとんどかわらないが,後者では,加速とともに高周波電場の変調が必要である.高エネルギーに達したときの軌道放射によるエネルギー損失は,軌道曲率半径の1乗および粒子静止質量の4乗に反比例するので,電子を加速する場合は莫大なエネルギーを補給するとともに,曲率半径を大きくする必要がある.わが国の高エネルギー加速器研究機構の電子シンクロトロンTRISTAN(32 GeV)直径960 m(1995年実験終了),欧州合同原子核研究機関CERNのLEP-Ⅱ(104 GeV)直径8500 m(2000年実験終了)のように大型であった.陽子シンクロトロンではアメリカのフェルミ研究所のTEVATRON(1 TeV)直径2000 m,2008年に運転を開始したCERNのLHC(7 TeV)直径8500 m がもっとも高エネルギーの施設である.重イオンシンクロトロンとしては,裸の金の原子核まで加速できるブルックヘブン国立研究所のRHIC(100 GeV/核子)直径1200 m が知られている.これらの大型施設は,すべて衝突型であって素粒子研究が目的で,新素粒子発見のために活動中である.東海・大強度陽子計画J-PARCは50 GeV 陽子シンクロトロンである.医療用にも陽子・重イオンシンクロトロンが用いられている.[別用語参照]医療用加速器

出典:森北出版「化学辞典(第2版)」
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日本大百科全書(ニッポニカ)

シンクロトロン
しんくろとろん
synchrotron

加速器の一種。

[編集部]

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