Tìm hiểu công nghệ Linac: Các loại và ứng dụng

Linac (viết tắt của máy gia tốc tuyến tính) là loại máy gia tốc hạt sử dụng cấu trúc tuyến tính thay vì cấu trúc hình tròn hoặc xoắn ốc để tăng tốc các hạt tích điện. Thuật ngữ "linac" thường được sử dụng trong bối cảnh vật lý hạt và ứng dụng y tế, trong đó cần có các hạt năng lượng cao để nghiên cứu hoặc điều trị.

Trong linac, trường điện từ tần số cao được áp dụng cho một chùm hạt tích điện, chẳng hạn như như các electron hoặc proton, khiến chúng tăng tốc theo đường thẳng. Tần số của trường điện từ thường nằm trong khoảng từ hàng chục đến hàng trăm megahertz và gradient gia tốc được thiết kế rất dốc, dẫn đến các hạt năng lượng cao ở cuối linac.

Có một số loại linac, bao gồm :

1. Linac tần số vô tuyến (RF): Đây là loại linac phổ biến nhất, sử dụng trường tần số vô tuyến (RF) để tăng tốc các hạt tích điện. Linac RF được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng y tế, chẳng hạn như điều trị ung thư và trong nghiên cứu vật lý hạt.
2. Linac lâm sàng: Đây là những linac chuyên dụng được thiết kế để sử dụng trong các ứng dụng y tế, chẳng hạn như điều trị ung thư. Linac lâm sàng thường có công suất đầu ra cao hơn và hệ thống điều khiển phức tạp hơn so với RF linac.
3. Linac năng lượng cao: Đây là những linac được thiết kế để tạo ra các hạt năng lượng cao, thường nằm trong khoảng hàng chục đến hàng trăm MeV. Linac năng lượng cao được sử dụng trong nghiên cứu vật lý hạt và sản xuất đồng vị phóng xạ cho các ứng dụng y tế.
4. Laser điện tử tự do (FEL): Đây là loại linac sử dụng trường RF tần số cao để gia tốc các electron lên năng lượng cao, tạo ra chùm ánh sáng cường độ cao. FEL được sử dụng trong nhiều ứng dụng khác nhau, bao gồm khoa học vật liệu, hóa học và sinh học.

Nhìn chung, linac là một công cụ quan trọng trong cả nghiên cứu vật lý hạt và ứng dụng y tế, cho phép sản xuất các hạt năng lượng cao và tạo ra cường độ cao chùm tia sáng.