Der Teilchenbeschleuniger ist eine der wichtigsten Errungenschaften der modernen Physik, der es Wissenschaftlern ermöglicht, die fundamentalen Bausteine der Materie zu erforschen.
Der größte und bekannteste Teilchenbeschleuniger ist der Large Hadron Collider am CERN in der Schweiz. Wie funktioniert ein Teilchenbeschleuniger? Im Wesentlichen werden geladene Teilchen durch elektrische Felder beschleunigt und durch Magnete auf einer vorgegebenen Bahn gehalten. Der Teilchenbeschleuniger Aufbau variiert je nach Typ - die wichtigsten Teilchenbeschleuniger Arten sind der Linearbeschleuniger, das Zyklotron und das Synchrotron. Der Linearbeschleuniger beschleunigt Teilchen auf einer geraden Strecke und wird häufig in der Linearbeschleuniger Strahlentherapie eingesetzt. Seine Linearbeschleuniger Vorteile liegen in der präzisen Steuerung und den geringen Strahlungsverlusten.
Das Synchrotron hingegen beschleunigt Teilchen auf einer kreisförmigen Bahn und erzeugt dabei die charakteristische Synchrotron Strahlung, die für verschiedene Forschungszwecke genutzt wird. Der Synchrotron Zyklotron Unterschied liegt hauptsächlich in der Beschleunigungsmethode und der erreichbaren Energie. Während das Zyklotron für niedrigere Energien geeignet ist, können moderne Synchrotrons wie der LHC am CERN Teilchen auf nahezu Lichtgeschwindigkeit beschleunigen. In Deutschland gibt es mehrere bedeutende Forschungseinrichtungen mit Teilchenbeschleunigern, wie DESY in Hamburg. Die Anwendungen reichen von der Grundlagenforschung über die Materialwissenschaft bis zur medizinischen Behandlung. Die Linearbeschleuniger Anwendung in der Krebstherapie ist dabei besonders wichtig, wobei die Linearbeschleuniger Strahlentherapie Nebenwirkungen durch moderne Techniken minimiert werden können.
