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Un acceleratore di particelle utilizza la potenza elettrica per generare onde elettromagnetiche che accelerano le particelle caricate, come elettroni, protoni o ioni, a velocità molto elevate. In questi esperimenti, le particelle vengono convogliate per collidere o interagire, al fine di studiare la fisica fondamentale o fornire un trattamento in applicazioni medicali. Il sistema per vuoto è essenziale per accelerare in modo affidabile le particelle in condizioni di vuoto ultra alto, riducendo al minimo l'interferenza del fascio.
I sistemi per vuoto negli acceleratori di particelle e medicali sono esposti a carichi termici significativi durante il funzionamento. I fasci ad alta energia e le parti circostanti generano spesso temperature elevate, specialmente in ambienti con fasci continui o pulsati. Per garantire la stabilità del sistema nel suo complesso, nelle camere per vuoto e nei componenti vengono integrati dei sistemi di raffreddamento, al fine di gestire il calore e ridurre la sollecitazione termica.
Negli acceleratori di ricerca che utilizzano tecnologie superconduttive, i criogenici sono essenziali, in quanto raffreddano i magneti e le strutture a temperature estremamente basse, per mantenere la superconduttività e ridurre al minimo la perdita di energia. Una gestione termica efficace è fondamentale per mantenere condizioni di vuoto ultra alto e garantire un funzionamento affidabile a lungo termine di processi acceleratori sensibili, come il trasporto di particelle, l'irradiazione del bersaglio o la generazione di isotopi.
In radioterapia, un fascio di trattamento altamente mirato eroga la massima energia al tumore riducendo al minimo l'esposizione del tessuto sano circostante. La radioterapia con protoni, una delle forme di radioterapia, utilizza protoni accelerati per un targeting preciso. Gli
acceleratori lineari medicali (linac) sono macchine di precisione comunemente utilizzate nella radioterapia per generare raggi-X o elettroni ad alta energia che vanno a formare un fascio di trattamento che mira con precisione ai tumori. I linac possono anche trattare tumori superficiali vicino alla pelle con fasci elettronici.
Pfeiffer offre una gamma completa di tecnologie del vuoto resistenti alle radiazioni e compatibili con vuoto ultra alto, su misura per soddisfare le esigenze specifiche degli acceleratori di ricerca, degli acceleratori lineari medicali e dei sistemi industriali a fascio elettronico. La gamma di prodotti include:
pompe per vuoto turbomolecolari
Le sorgenti di neutroni a spallazione generano neutroni bombardando un materiale bersaglio con protoni o ioni. Questi neutroni vengono utilizzati per la ricerca in settori come la fisica, la chimica e la scienza dei materiali.
I sistemi per vuoto sono fondamentali sia per le configurazioni sperimentali che per gli acceleratori lineari. Garantiscono che i fasci di particelle cariche rimangano incontaminati da molecole di gas rimanente, fattore fondamentale per la stabilità e la precisione del fascio. Nella fisica delle alte energie (HEP), il mantenimento del vuoto ultra alto (UHV) riduce la dispersione e il rumore di fase, consentendo misurazioni accurate in ambienti ad alta energia. Nelle applicazioni medicali, le condizioni di vuoto garantiscono un percorso del fascio affidabile per trattamenti come la radioterapia con protoni.
Un ADS genera fasci di neutroni tramite spallazione proiettando protoni ad alta velocità in un materiale bersaglio, solitamente composto da elementi pesanti come piombo o tungsteno. Ciò induce una reazione di spallazione, in cui si ha il rilascio di neutroni per scopi di ricerca.
I cannoni a protoni utilizzano tipicamente pompe per vuoto più piccole. Al contrario, le camere di irradiazione e gli acceleratori richiedono pompe più grandi. Entrambi garantiscono prestazioni e affidabilità ottimali.
I prodotti Pfeiffer, tra cui le pompe per vuoto turbomolecolari e l'elettronica remota, sono progettati per ambienti ad alta radiazione. Queste pompe per vuoto vengono utilizzate con successo presso il CERN da oltre 40 anni. Le nostre soluzioni sono realizzate con materiali selezionati per la loro capacità di resistere alle radiazioni e ridurre al minimo il degassamento.
