Linearbeschleuniger

Ein Linearbeschleuniger oder LINAC (von englisch linear accelerator) ist ein Teilchenbeschleuniger, der geladene Teilchen wie Elektronen, Positronen oder Ionen in gerader Linie beschleunigt.

Fast immer ist mit dieser Bezeichnung eine Anlage gemeint, in der die Beschleunigung durch eine Wechselspannung hoher Frequenz erreicht wird. Die genauere, aber nur selten verwendete Bezeichnung ist daher Hochfrequenz-Linearbeschleuniger (englisch radio frequency linac). Gleichspannungsbeschleuniger haben ebenfalls gerade Teilchenbahnen, werden aber üblicherweise nicht als Linearbeschleuniger bezeichnet.^[1] Hier haben sich die Bezeichnungen der einzelnen Typen wie Van-de-Graaff-Beschleuniger, Cockcroft-Walton-Beschleuniger, Dynamitron usw. etabliert.

Im Vergleich zu den verschiedenen Ringbeschleuniger-Arten ist ein Linearbeschleuniger technisch einfacher und vermeidet durch die gerade Teilchenbahn Energieverluste der Teilchen durch Synchrotronstrahlung. Andererseits benötigt er wesentlich mehr Beschleunigungselemente, weil die Teilchen hier jedes Element nur einmal und nicht wiederholt durchlaufen. Für hohe Teilchenenergien sind dadurch Baulängen von vielen Kilometern erforderlich.

Linearbeschleuniger dienen oft Experimenten der Teilchenphysik, entweder direkt oder als Vorbeschleuniger für Forschungs-Synchrotrone. Auch die Elektronensynchrotron-Anlagen zur Erzeugung von Synchrotronstrahlung enthalten meist einen Linearbeschleuniger als Vorstufe. Elektronen-Linearbeschleuniger geringerer Energie werden vor allem zur Erzeugung von Röntgenstrahlung eingesetzt, etwa zur medizinischen Strahlentherapie, Durchstrahlungsprüfung oder Strahlensterilisation.

1. ↑ F. Hinterberger: Physik der Teilchenbeschleuniger und Ionenoptik. 2. Auflage, Springer, 2008, S. 39.