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Un acelerador de partículas utiliza corriente eléctrica para generar ondas electromagnéticas que aceleran las partículas cargadas, como electrones, protones o iones, a velocidades muy altas. Estas partículas se dirigen a experimentos en los que colisionan o interactúan para estudiar la física fundamental o proporcionar tratamiento en aplicaciones médicas. Los sistemas de vacío son esenciales para acelerar de forma fiable las partículas en condiciones de ultra vacío y minimizar la interferencia del haz.
Los sistemas de vacío en aceleradores médicos y de partículas están expuestos a cargas térmicas significativas durante el funcionamiento. Los haces de alta energía y las piezas circundantes suelen generar altas temperaturas, especialmente en entornos de vigas continuas o pulsadas. Para garantizar la estabilidad del sistema, los sistemas de refrigeración están integrados en las cámaras de vacío y los componentes para gestionar el calor y reducir el estrés térmico.
En los aceleradores de investigación que utilizan tecnologías superconductoras, la criogénica es esencial, ya que enfría los imanes y las estructuras a temperaturas extremadamente bajas para mantener la superconductividad y minimizar la pérdida de energía. Una gestión térmica eficaz es fundamental para mantener una condición de ultra vacío y garantizar un funcionamiento fiable a largo plazo de los procesos aceleradores sensibles, como el transporte de partículas , la irradiación objetivo o la generación de isótopos.
En la radioterapia, una viga de tratamiento altamente dirigida suministra la máxima energía al tumor a la vez que minimiza la exposición al tejido sano circundante. La protonterapia, una forma de radioterapia, utiliza protones acelerados para una focalización precisa.
Los aceleradores lineales médicos (linacs) son máquinas de precisión utilizadas comúnmente en la radioterapia para generar rayos X o electrones de alta energía para formar un haz de tratamiento que se dirige con precisión a los tumores. Los linacs también pueden tratar tumores superficiales cerca de la piel con haces de electrones.
Pfeiffer ofrece una amplia gama de tecnologías de vacío resistentes a la radiación y compatibles con UHV adaptadas para satisfacer las necesidades específicas de los aceleradores de investigación, los aceleradores lineales médicos y los sistemas industriales de haz de electrones. La gama de productos incluye:
bombas de vacío turbomoleculares
Las fuentes de neutrones de espalación generan neutrones bombardeando un material objetivo con protones o iones. Estos neutrones se utilizan para la investigación en áreas como la física, la química y la ciencia de materiales.
Los sistemas de vacío son cruciales tanto para las configuraciones experimentales como para los aceleradores lineales. Garantizan que los haces de partículas cargadas permanezcan libres de contaminación por moléculas de gas residuales, lo que es esencial para la estabilidad y la precisión de la viga. En la física de alta energía (HEP), el mantenimiento del ultra vacío (UHV) reduce la dispersión y el ruido de fase, lo que permite realizar mediciones precisas en entornos de alta energía. En aplicaciones médicas, las condiciones de vacío garantizan un suministro fiable del haz para tratamientos como la terapia con haces de protones.
Un ADS genera haces de neutrones mediante espalaciónimpulsando protones a altas velocidades hacia un material objetivo, generalmente compuesto por elementos pesados como plomo o tungsteno. Esto induce una reacción de espalación y libera neutrones para fines de investigación.
Las pistolas de protones suelen utilizar bombas de vacío más pequeñas. Por el contrario, las cámaras de irradiación y los aceleradores requieren bombas más grandes. Ambos garantizan un rendimiento y fiabilidad óptimos.
Los productos de Pfeiffer, incluidas las turbobombas y la electrónica remota, están diseñados para entornos con alta radiación. Estas bombas de vacío se han utilizado con éxito en el CERN durante más de 40 años. Nuestras soluciones están fabricadas con materiales seleccionados por su capacidad para resistir la radiación y minimizar la desgasificación.
