เครื่องเร่งอนุภาคเชิงเส้น (มักย่อว่าlinac ) เป็น เครื่องเร่งอนุภาคชนิดหนึ่งที่เร่งอนุภาคย่อยอะตอมที่ มีประจุ หรือไอออนให้มีความเร็วสูงโดยการให้ศักย์ไฟฟ้าที่สั่น เป็นชุด ตามแนวลำแสงเชิงเส้นหลักการสำหรับเครื่องจักรดังกล่าวได้รับการเสนอโดยGustav Isingในปี 1924 ^{[ 1 ]}ในขณะที่เครื่องจักรเครื่องแรกที่ใช้งานได้ถูกสร้างขึ้นโดยRolf Widerøeในปี 1928 ^{[ 2 ]}ที่มหาวิทยาลัยRWTH Aachen ^{[ 3 ] [ 4 ]} Linac มีการใช้งานมากมาย: พวกมันสร้างรังสีเอกซ์และอิเล็กตรอนพลังงานสูงเพื่อวัตถุประสงค์ทางการแพทย์ในการบำบัดด้วยรังสีทำหน้าที่เป็นตัวฉีดอนุภาคสำหรับเครื่องเร่งอนุภาคพลังงานสูง และใช้โดยตรงเพื่อให้ได้พลังงานจลน์สูงสุดสำหรับอนุภาคเบา (อิเล็กตรอนและโพซิตรอน) สำหรับฟิสิกส์ อนุภาค

การออกแบบเครื่องเร่งอนุภาคเชิงเส้น (linac) ขึ้นอยู่กับชนิดของอนุภาคที่ถูกเร่ง ได้แก่อิเล็กตรอนโปรตอน หรือ ไอออนขนาดของ linac มีตั้งแต่หลอดรังสีแคโทด (ซึ่งเป็น linac ชนิดหนึ่ง) ไปจนถึง linac ยาว 3.2 กิโลเมตร (2.0 ไมล์) ที่ห้องปฏิบัติการเร่งอนุภาคแห่งชาติ SLACในเมืองเมนโลพาร์ค รัฐแคลิฟอร์เนีย

ในปี พ.ศ. 2467 Gustav Isingได้ตีพิมพ์คำอธิบายแรกของเครื่องเร่งอนุภาคเชิงเส้นโดยใช้ช่องว่างเร่งความเร็วหลายชุด อนุภาคจะเคลื่อนที่ไปตามท่อหลายชุด โดยจะมีการจ่ายแรงดันเร่งความเร็วไปยังแต่ละช่องว่างด้วยความถี่คงที่ เมื่ออนุภาคมีความเร็วเพิ่มขึ้นในขณะที่ความถี่คงที่ ช่องว่างจะถูกเว้นระยะห่างกันมากขึ้นเรื่อยๆ เพื่อให้แน่ใจว่าอนุภาคจะได้รับแรงดันเมื่อถึงแต่ละช่องว่าง Ising ไม่เคยนำการออกแบบนี้ไปใช้งานได้สำเร็จ^{[ 5 ]}

Rolf Wideroeค้นพบเอกสารของ Ising ในปี 1927 และเป็นส่วนหนึ่งของวิทยานิพนธ์ปริญญาเอกของเขา เขาได้สร้างอุปกรณ์เวอร์ชันสองช่องว่างที่มีความยาว 88 นิ้ว โดยที่ Ising เสนอให้ใช้ช่องว่างประกายไฟเป็นแหล่งจ่ายแรงดัน Wideroe ใช้ ออสซิลเลเตอร์ หลอดสุญญากาศ 25kV เขาสาธิตให้เห็นได้สำเร็จว่าเขาสามารถเร่งไอออนโซเดียมและโพแทสเซียมให้มีพลังงาน 50,000 อิเล็กตรอนโวลต์ (50 keV) ซึ่งเป็นสองเท่าของพลังงานที่พวกมันจะได้รับหากถูกเร่งเพียงครั้งเดียวโดยหลอด ด้วยการเร่งอนุภาคหลายครั้งโดยใช้แหล่งจ่ายแรงดันเดียวกัน Wideroe ได้สาธิตให้เห็นถึงประโยชน์ของ การเร่ง ด้วยคลื่นความถี่วิทยุ (RF) ^{[ 6 ]}

เครื่องเร่งอนุภาคเชิงเส้นประเภทนี้มีข้อจำกัดจากแหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้าที่มีอยู่ในขณะนั้น และจนกระทั่งหลังสงครามโลกครั้งที่สองหลุยส์ อัลวาเรซจึงสามารถใช้ออสซิลเลเตอร์ความถี่สูงที่พัฒนาขึ้นใหม่เพื่อออกแบบเครื่องเร่งอนุภาคเชิงเส้นแบบท่อดริฟต์โพรงเรโซแนนซ์เครื่องแรกได้ เครื่องเร่งอนุภาคเชิงเส้นของอัลวาเรซแตกต่างจากแบบไวเดโรตรงที่พลังงาน RF ถูกส่งไปยังห้องเรโซแนนซ์ ทั้งหมด ที่อนุภาคเดินทางผ่าน และท่อกลางจะใช้เพื่อป้องกันอนุภาคเฉพาะในช่วงที่ความเร็วลดลงของเฟสออสซิลเลเตอร์เท่านั้น การใช้แนวทางการเร่งความเร็วแบบนี้ทำให้เครื่องเร่งอนุภาคเชิงเส้นเครื่องแรกของอัลวาเรซสามารถสร้างพลังงานโปรตอนได้ถึง 31.5 MeV ในปี 1947 ซึ่งเป็นพลังงานสูงสุดที่เคยทำได้ในขณะนั้น^{[ 7 ]}

เครื่องเร่งอนุภาคเชิงเส้นแบบ Alvarez รุ่นแรกไม่มีกลไกที่แข็งแรงในการรักษาลำแสงให้โฟกัส และส่งผลให้ความยาวและพลังงานมีจำกัด การพัฒนา หลักการ โฟกัสที่แข็งแกร่งในช่วงต้นทศวรรษ 1950 นำไปสู่การติดตั้งแม่เหล็กควอดรูโพลแบบ โฟกัส ภายในท่อดริฟต์ ทำให้สามารถสร้างเครื่องเร่งอนุภาคเชิงเส้นที่ยาวขึ้นและมีกำลังมากขึ้นได้ ตัวอย่างแรกๆ ของเครื่องเร่งอนุภาคเชิงเส้นแบบ Alvarez ที่มีแม่เหล็กโฟกัสที่แข็งแกร่งสองเครื่องถูกสร้างขึ้นที่CERN และห้องปฏิบัติการแห่งชาติ Brookhaven ^{[ 8 ]}

ในปี พ.ศ. 2490 ในช่วงเวลาเดียวกับที่อัลวาเรซกำลังพัฒนาแนวคิดเครื่องเร่งอนุภาคเชิงเส้นสำหรับโปรตอนวิลเลียม แฮนเซนได้สร้างเครื่องเร่งอิเล็กตรอนแบบคลื่นเดินทางเครื่องแรกที่มหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ด^{[ 9 ]}อิเล็กตรอนมีน้ำหนักเบากว่าโปรตอนมากพอที่จะมีความเร็วใกล้เคียงกับความเร็วแสงในช่วงเริ่มต้นของกระบวนการเร่ง ส่งผลให้อิเล็กตรอนที่ "เร่ง" มีพลังงานเพิ่มขึ้น แต่สามารถถือได้ว่ามีความเร็วคงที่จากมุมมองของการออกแบบเครื่องเร่งอนุภาค ซึ่งทำให้แฮนเซนสามารถใช้โครงสร้างการเร่งที่ประกอบด้วยท่อนำคลื่น แนวนอน ที่บรรจุด้วยแผ่นดิสก์หลายชุด เครื่องเร่งอนุภาคในปี พ.ศ. 2490 มีพลังงาน 6 MeV เมื่อเวลาผ่านไป การเร่งอิเล็กตรอนที่ห้องปฏิบัติการเร่งอนุภาคแห่งชาติ SLACจะขยายขนาดเป็น 2 ไมล์ (3.2 กม.) และมีพลังงานเอาต์พุต 50 GeV ^{[ 10 ]}

เมื่อมีการพัฒนาเครื่องเร่งอนุภาคเชิงเส้นที่มีกระแสลำแสงสูงขึ้น การใช้สนามแม่เหล็กเพื่อโฟกัสลำแสงโปรตอนและไอออนหนักทำให้เกิดความยากลำบากในขั้นตอนเริ่มต้นของเครื่องเร่งอนุภาค เนื่องจากแรงแม่เหล็กขึ้นอยู่กับความเร็วของอนุภาค จึงเป็นที่พึงปรารถนาที่จะสร้างเครื่องเร่งอนุภาคประเภทหนึ่งที่สามารถเร่งและโฟกัสแฮดรอน พลังงานต่ำถึงปานกลางได้ พร้อม กัน ^{[ 11 ]}ในปี 1970 นักฟิสิกส์ชาวโซเวียต IM Kapchinsky และVladimir Teplyakovได้เสนอ โครงสร้างเร่งอนุภาคแบบ ควอดรูโพลความถี่วิทยุ (RFQ) RFQ ใช้แผ่นหรือแท่งที่มีรูปร่างที่ออกแบบอย่างแม่นยำในโพรงเรโซแนนซ์เพื่อสร้างสนามไฟฟ้าที่ซับซ้อน สนามเหล่านี้ให้การเร่งและการโฟกัสพร้อมกันแก่ลำแสงอนุภาคที่ฉีดเข้าไป^{[ 12 ]}

ตั้งแต่ช่วงทศวรรษ 1960 นักวิทยาศาสตร์ที่สแตนฟอร์ดและที่อื่นๆ เริ่มสำรวจการใช้ โพรง คลื่นความถี่วิทยุแบบตัวนำยิ่งยวดสำหรับการเร่งอนุภาค^{[ 13 ]}โพรงตัวนำยิ่งยวดที่ทำจาก โลหะผสม ไนโอเบียมช่วยให้การเร่งมีประสิทธิภาพมากขึ้น เนื่องจากพลังงานอินพุตส่วนใหญ่สามารถนำไปใช้กับลำแสงได้แทนที่จะสูญเสียไปกับความร้อน เครื่องเร่งอนุภาคเชิงเส้นแบบตัวนำยิ่งยวดรุ่นแรกๆ ได้แก่ เครื่องเร่งอนุภาคเชิงเส้นแบบตัวนำยิ่งยวด (สำหรับอิเล็กตรอน) ที่สแตนฟอร์ด^{[ 14 ]}และระบบเครื่องเร่งอนุภาคเชิงเส้นแบบคู่ขนานอาร์กอน (สำหรับโปรตอนและไอออนหนัก) ที่ห้องปฏิบัติการแห่งชาติอาร์กอน^{[ 15 ]}

เมื่ออนุภาคที่มีประจุถูกวางไว้ในสนามแม่เหล็กไฟฟ้ามันจะได้รับแรงตาม กฎ แรงของลอเรนซ์ :

${\displaystyle {\vec {F}}=q{\vec {E}}+q{\vec {v}}\times {\vec {B}}}$

โดยที่คือประจุบนอนุภาคคือสนามไฟฟ้าคือความเร็วของอนุภาค และคือสนามแม่เหล็กผลคูณไขว้ในเทอมสนามแม่เหล็กหมายความว่าไม่สามารถใช้สนามแม่เหล็กสถิตในการเร่งอนุภาคได้ เนื่องจากแรงแม่เหล็กกระทำตั้งฉากกับทิศทางการเคลื่อนที่ของอนุภาค^{[ 16 ]}${\displaystyle q}$${\displaystyle {\vec {E}}}$${\displaystyle {\vec {v}}}$${\displaystyle {\vec {B}}}$

เนื่องจากการแตกตัวทางไฟฟ้าสถิตจำกัดแรงดันไฟฟ้าคงที่สูงสุดที่สามารถใช้ข้ามช่องว่างเพื่อสร้างสนามไฟฟ้าได้ เครื่องเร่งอนุภาคส่วนใหญ่จึงใช้การเร่งอนุภาคด้วยคลื่นความถี่วิทยุ (RF) ในรูปแบบใดรูปแบบหนึ่ง ในการเร่งอนุภาคด้วยคลื่นความถี่วิทยุ อนุภาคจะเคลื่อนที่ผ่านบริเวณเร่งความเร็วหลายชุด โดยขับเคลื่อนด้วยแหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้าในลักษณะที่อนุภาคจะเห็นสนามเร่งความเร็วขณะที่มันเคลื่อนที่ผ่านแต่ละบริเวณ ในการเร่งอนุภาคประเภทนี้ อนุภาคจะต้องเคลื่อนที่เป็น "กลุ่ม" ที่สอดคล้องกับส่วนของรอบการทำงานของออสซิลเลเตอร์ที่สนามไฟฟ้าชี้ไปในทิศทางของการเร่งความเร็วที่ต้องการ^{[ 17 ]}

หากใช้แหล่งจ่ายแรงดันแบบสั่นเพียงแหล่งเดียวเพื่อขับเคลื่อนช่องว่างหลายช่อง ช่องว่างเหล่านั้นจะต้องอยู่ห่างกันมากขึ้นเรื่อยๆ เมื่อความเร็วของอนุภาคเพิ่มขึ้น ทั้งนี้เพื่อให้แน่ใจว่าอนุภาคจะ "เห็น" เฟสเดียวกันของรอบการสั่นเมื่อถึงแต่ละช่องว่าง เมื่ออนุภาคเข้าใกล้ความเร็วแสงอย่างไม่สิ้นสุด ระยะห่างระหว่างช่องว่างจะคงที่ แรงที่ใช้เพิ่มเติมจะเพิ่มพลังงานของอนุภาค แต่จะไม่เปลี่ยนแปลงความเร็วของอนุภาคอย่างมีนัยสำคัญ^{[ 16 ] : 9-12}

เพื่อให้แน่ใจว่าอนุภาคจะไม่หลุดออกจากเครื่องเร่งอนุภาค จำเป็นต้องมีการโฟกัสในรูปแบบใดรูปแบบหนึ่งเพื่อเปลี่ยนทิศทางอนุภาคที่เคลื่อนที่ออกจากวิถีกลางกลับไปยังเส้นทางที่ต้องการ ด้วยการค้นพบ การ โฟกัสที่แข็งแกร่งแม่เหล็กควอดรูโพลจึงถูกนำมาใช้เพื่อเปลี่ยนทิศทางอนุภาคที่เคลื่อนที่ออกจากเส้นทางอ้างอิงอย่างแข็งขัน เนื่องจากแม่เหล็กควอดรูโพลโฟกัสในทิศทางตามขวางหนึ่งทิศทางและกระจายโฟกัสในทิศทางตั้งฉาก จึงจำเป็นต้องใช้กลุ่มแม่เหล็กเพื่อให้เกิดผลการโฟกัสโดยรวมในทั้งสองทิศทาง^{[ 16 ]}

การโฟกัสไปตามทิศทางการเดินทาง หรือที่เรียกว่าเสถียรภาพของเฟสเป็นคุณสมบัติโดยธรรมชาติของการเร่งความเร็ว RF หากอนุภาคในกลุ่มทั้งหมดไปถึงบริเวณเร่งความเร็วในช่วงเฟสที่เพิ่มขึ้นของสนามสั่น อนุภาคที่มาถึงก่อนจะเห็นแรงดันไฟฟ้าน้อยกว่าอนุภาค "อ้างอิง" ที่อยู่ตรงกลางกลุ่มเล็กน้อย ดังนั้นอนุภาคเหล่านั้นจะได้รับการเร่งความเร็วที่น้อยกว่าเล็กน้อยและในที่สุดก็จะตามหลังอนุภาคอ้างอิง ในทำนองเดียวกัน อนุภาคที่มาถึงหลังจากอนุภาคอ้างอิงจะได้รับการเร่งความเร็วที่มากกว่าเล็กน้อยและจะตามทันอนุภาคอ้างอิงในที่สุด การแก้ไขอัตโนมัตินี้เกิดขึ้นที่ช่องว่างการเร่งความเร็วแต่ละครั้ง ดังนั้นกลุ่มจึงได้รับการโฟกัสใหม่ไปตามทิศทางการเดินทางทุกครั้งที่ได้รับการเร่งความเร็ว^{[ 17 ] : 30–52}

เครื่องเร่งอนุภาคเชิงเส้นประกอบด้วยส่วนต่างๆ ดังต่อไปนี้:

• ห้องสุญญากาศแบบท่อกลวงตรงซึ่งบรรจุส่วนประกอบอื่นๆ ไว้ภายใน จะถูกดูดออกด้วยปั๊มสุญญากาศเพื่อป้องกันไม่ให้อนุภาคที่เร่งความเร็วชนกับโมเลกุลของอากาศ ความยาวจะแตกต่างกันไปตามการใช้งาน หากอุปกรณ์นี้ใช้สำหรับการผลิตรังสีเอกซ์เพื่อการตรวจสอบหรือการรักษา ท่ออาจมีความยาวเพียง 0.5 ถึง 1.5 เมตร^{[ 18 ]}หากอุปกรณ์นี้เป็นหัวฉีดสำหรับซินโครตรอนอาจมีความยาวประมาณสิบเมตร^{[ 19 ]}หากอุปกรณ์นี้ใช้เป็นเครื่องเร่งอนุภาคหลักสำหรับการวิจัยอนุภาคนิวเคลียร์ อาจมีความยาวหลายพันเมตร^{[ 20 ]}
• แหล่งกำเนิดอนุภาค(S)ที่ปลายด้านหนึ่งของห้องซึ่งผลิตอนุภาคประจุที่เครื่องเร่งความเร็ว การออกแบบของแหล่งกำเนิดขึ้นอยู่กับอนุภาคที่กำลังถูกเร่งความเร็วอิเล็กตรอนถูกสร้างขึ้นโดยแคโทดเย็นแคโทดร้อนโฟโตแคโทดหรือแหล่งกำเนิดไอออนความถี่วิทยุโปรตอนถูกสร้างขึ้นในแหล่งกำเนิดไอออน ซึ่งสามารถมีการออกแบบที่แตกต่างกันได้หลายแบบ หากต้องการเร่งความเร็วอนุภาค ที่หนักกว่า (เช่น ไอออน ยูเรเนียม ) จำเป็นต้องใช้แหล่งกำเนิดไอออนเฉพาะ แหล่งกำเนิดมีแหล่งจ่ายแรงดันสูงของตัวเองเพื่อฉีดอนุภาคเข้าไปในลำแสง^{[ 21 ]}
• ตามแนวท่อจากแหล่งกำเนิดจะมีชุดของอิเล็กโทรดทรงกระบอกปลายเปิด(C1, C2, C3, C4)ซึ่งมีความยาวเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ ตามระยะทางจากแหล่งกำเนิด อนุภาคจากแหล่งกำเนิดจะผ่านอิเล็กโทรดเหล่านี้ ความยาวของอิเล็กโทรดแต่ละตัวถูกกำหนดโดยความถี่และกำลังของแหล่งจ่ายพลังงานและอนุภาคที่จะเร่งความเร็ว เพื่อให้อนุภาคผ่านอิเล็กโทรดแต่ละตัวในครึ่งรอบของแรงดันไฟฟ้าเร่งความเร็วพอดี มวลของอนุภาคมีผลอย่างมากต่อความยาวของอิเล็กโทรดทรงกระบอก ตัวอย่างเช่น อิเล็กตรอนเบากว่าโปรตอนมาก ดังนั้นโดยทั่วไปจึงต้องการส่วนของอิเล็กโทรดทรงกระบอกที่สั้นกว่ามาก เนื่องจากอิเล็กตรอนเร่งความเร็วได้อย่างรวดเร็วมาก
• เป้าหมายที่อนุภาคชนกันนั้น ตั้งอยู่ตรงปลายของอิเล็กโทรดเร่งความเร็ว หากเร่งอิเล็กตรอนเพื่อผลิตรังสีเอ็กซ์ จะใช้เป้าหมาย ทังสเตน ที่ระบายความร้อนด้วยน้ำ วัสดุเป้าหมายที่แตกต่างกันจะถูกใช้เมื่อเร่งโปรตอนหรือนิวเคลียสอื่นๆ ขึ้นอยู่กับการวิจัยเฉพาะด้าน ด้านหลังเป้าหมายจะมีเครื่องตรวจจับต่างๆ เพื่อตรวจจับอนุภาคที่เกิดจากการชนกันของอนุภาคที่เข้ามากับอะตอมของเป้าหมาย เครื่องเร่งอนุภาคเชิงเส้นหลายเครื่องทำหน้าที่เป็นขั้นตอนเริ่มต้นของเครื่องเร่งอนุภาคขนาดใหญ่ เช่นซิงโครตรอนและวงแหวนเก็บประจุและในกรณีนี้ หลังจากออกจากอิเล็กโทรดแล้ว อนุภาคที่เร่งความเร็วแล้วจะเข้าสู่ขั้นตอนถัดไปของเครื่องเร่งอนุภาค
• เครื่อง กำเนิดสัญญาณ และขยายสัญญาณอิเล็กทรอนิกส์(G)สร้างแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับ ความถี่วิทยุ ที่มีศักย์ไฟฟ้าสูง (โดยปกติหลายพันโวลต์) ซึ่งถูกส่งไปยังอิเล็กโทรดทรงกระบอก นี่คือแรงดันเร่งที่สร้างสนามไฟฟ้าซึ่งเร่งอนุภาค แรงดันเฟสตรงข้ามจะถูกส่งไปยังอิเล็กโทรดที่อยู่ติดกัน เครื่องเร่งอนุภาคกำลังสูงจะมีเครื่องขยายสัญญาณแยกต่างหากเพื่อจ่ายพลังงานให้กับอิเล็กโทรดแต่ละตัว โดยทั้งหมดจะซิงโครไนซ์กับความถี่เดียวกัน

ดังที่แสดงในภาพเคลื่อนไหว แรงดันไฟฟ้าที่สั่นไหวซึ่งใช้กับอิเล็กโทรดทรงกระบอกสลับกันจะมีขั้วตรงข้าม ( เฟสต่างกัน 180° ) ดังนั้นอิเล็กโทรดที่อยู่ติดกันจึงมีแรงดันไฟฟ้าตรงข้ามกัน สิ่งนี้สร้างสนามไฟฟ้า ที่สั่นไหว (E)ในช่องว่างระหว่างอิเล็กโทรดแต่ละคู่ ซึ่งจะออกแรงกระทำต่ออนุภาคเมื่อพวกมันเคลื่อนที่ผ่าน ทำให้พวกมันได้รับพลังงานโดยการเร่งความเร็ว แหล่งกำเนิดอนุภาคจะฉีดกลุ่มอนุภาคเข้าไปในอิเล็กโทรดแรกหนึ่งครั้งในแต่ละรอบของแรงดันไฟฟ้า เมื่อประจุบนอิเล็กโทรดมีทิศทางตรงข้ามกับประจุบนอนุภาค ทุกครั้งที่กลุ่มอนุภาคเคลื่อนที่ผ่านอิเล็กโทรด แรงดันไฟฟ้าที่สั่นไหวจะเปลี่ยนขั้ว ดังนั้นเมื่ออนุภาคไปถึงช่องว่างระหว่างอิเล็กโทรด สนามไฟฟ้าจะมีทิศทางที่ถูกต้องเพื่อเร่งความเร็วพวกมัน ดังนั้นอนุภาคจึงเร่งความเร็วได้เร็วขึ้นทุกครั้งที่พวกมันเคลื่อนที่ผ่านระหว่างอิเล็กโทรด เนื่องจากมีสนามไฟฟ้าน้อยภายในอิเล็กโทรด อนุภาคจึงเคลื่อนที่ด้วยความเร็วคงที่ภายในอิเล็กโทรดแต่ละตัว

อนุภาคจะถูกฉีดเข้าไปในเวลาที่เหมาะสม เพื่อให้ความแตกต่างของแรงดันไฟฟ้าที่แกว่งไปมาระหว่างขั้วไฟฟ้ามีค่าสูงสุดเมื่ออนุภาคเคลื่อนที่ผ่านช่องว่างแต่ละช่อง หากแรงดันไฟฟ้าสูงสุดที่ใช้ระหว่างขั้วไฟฟ้าคือโวลต์ และประจุบนอนุภาคแต่ละตัวคือประจุพื้นฐานอนุภาคจะได้รับพลังงานเพิ่มขึ้นเท่ากันคืออิเล็กตรอนโวลต์เมื่อผ่านช่องว่างแต่ละช่อง ดังนั้นพลังงานขาออกของอนุภาคคือ ${\displaystyle V_{p}}$${\displaystyle q}$${\displaystyle qV_{p}}$

${\displaystyle E=qNV_{p}}$

หน่วยเป็นอิเล็กตรอนโวลต์ โดยที่คือจำนวนของอิเล็กโทรดเร่งความเร็วในเครื่อง ${\displaystyle N}$

ที่ความเร็วใกล้เคียงความเร็วแสง การเพิ่มขึ้นของความเร็วทีละน้อยจะมีค่าน้อย โดยพลังงานจะปรากฏในรูปของการเพิ่มขึ้นของมวลของอนุภาค ในส่วนของเครื่องเร่งอนุภาคที่เกิดปรากฏการณ์นี้ ความยาวของอิเล็กโทรดแบบท่อจะเกือบคงที่ อาจมีการเพิ่มองค์ประกอบเลนส์แม่เหล็กหรือไฟฟ้าสถิตเพิ่มเติมเพื่อให้แน่ใจว่าลำแสงยังคงอยู่ตรงกลางท่อและอิเล็กโทรด เครื่องเร่งอนุภาคที่มีความยาวมากอาจรักษาการจัดเรียงส่วนประกอบต่างๆ ให้แม่นยำโดยใช้ระบบเซอร์โวที่ควบคุมด้วยลำแสงเลเซอร์

ณ ปี 2021 มีแนวคิดใหม่ๆ หลายอย่างอยู่ระหว่างการพัฒนา เป้าหมายหลักคือการทำให้เครื่องเร่งอนุภาคเชิงเส้นมีราคาถูกลง มีลำแสงที่โฟกัสได้ดีขึ้น มีพลังงานสูงขึ้น หรือกระแสลำแสงสูงขึ้น

เครื่องเร่งอนุภาคเชิงเส้นแบบเหนี่ยวนำใช้สนามไฟฟ้าที่เหนี่ยวนำโดยสนามแม่เหล็กที่เปลี่ยนแปลงตามเวลาเพื่อเร่งความเร็ว—เช่นเดียวกับเบตาตรอน ลำแสงอนุภาคผ่าน แกนเฟอร์ไรต์รูปวงแหวนหลายชุดที่เรียงต่อกัน ซึ่งถูกทำให้เป็นแม่เหล็กด้วยพัลส์กระแสสูง และแต่ละอันจะสร้างพัลส์ความแรงสนามไฟฟ้าตามแกนทิศทางของลำแสง เครื่องเร่งอนุภาคเชิงเส้นแบบเหนี่ยวนำได้รับการพิจารณาสำหรับพัลส์กระแสสูงสั้นๆ จากอิเล็กตรอน แต่ยังรวมถึงไอออนหนักด้วย^{[ 22 ]}แนวคิดนี้ย้อนกลับไปถึงงานของNicholas Christofilos [ ^{23 ] การนำ}ไปใช้จริงขึ้นอยู่กับความก้าวหน้าในการพัฒนา วัสดุ เฟอร์ไรต์ ที่เหมาะสมยิ่งขึ้น สำหรับอิเล็กตรอน สามารถสร้างกระแสพัลส์ได้สูงถึง 5 กิโลแอมป์ที่พลังงานสูงถึง 5 MeV และระยะเวลาพัลส์ในช่วง 20 ถึง 300 นาโนวินาที^{[ 24 ]}

ในเครื่องเร่งอนุภาคเชิงเส้นอิเล็กตรอนแบบเดิม อนุภาคที่ถูกเร่งจะถูกใช้เพียงครั้งเดียวแล้วส่งไปยังตัวดูดซับ(beam dump)ซึ่งพลังงานที่เหลือจะถูกแปลงเป็นความร้อน แต่ในเครื่องเร่งอนุภาคเชิงเส้นแบบกู้คืนพลังงาน (ERL) อนุภาคที่ถูกเร่งจะถูกส่งผ่านตัวเรโซเนเตอร์และตัวอย่างเช่นตัวสร้างสนามแม่เหล็ก (undulator ) อิเล็กตรอนที่ใช้แล้วจะถูกส่งกลับเข้าไปในเครื่องเร่งอนุภาคโดยมีเฟสต่างกัน 180 องศา ดังนั้นพวกมันจึงผ่านตัวเรโซเนเตอร์ในช่วงที่ความเร็วลดลงและส่งพลังงานที่เหลือกลับคืนสู่สนามแม่เหล็ก แนวคิดนี้เทียบได้กับระบบขับเคลื่อนแบบไฮบริดของรถยนต์ ซึ่งพลังงานจลน์ที่ปล่อยออกมาในระหว่างการเบรกจะถูกนำไปใช้สำหรับการเร่งความเร็วครั้งต่อไปโดยการชาร์จแบตเตอรี่

ห้องปฏิบัติการแห่งชาติบรูคเฮเวนและศูนย์เฮล์มโฮลทซ์เบอร์ลินร่วมกับโครงการ "bERLinPro" ได้รายงานเกี่ยวกับงานพัฒนาที่เกี่ยวข้อง เครื่องเร่งอนุภาคทดลองเบอร์ลินใช้ตัวเรโซเนเตอร์โพรงไนโอเบียมตัวนำยิ่งยวด ในปี 2557 มี เลเซอร์อิเล็กตรอนอิสระ 3 เครื่อง ที่ใช้ ERL เปิดใช้งานทั่วโลก ได้แก่ ที่Jefferson Lab (สหรัฐอเมริกา) ที่Budker Institute of Nuclear Physics (รัสเซีย) และที่ JAEA (ญี่ปุ่น) ^{[ 25 ]}ที่มหาวิทยาลัยไมนซ์คาดว่า ERL ที่ชื่อ MESA จะเริ่มดำเนินการในปี 2567 ^{[ 26 ]}

แนวคิดของเครื่องเร่งอนุภาคเชิงเส้นขนาดกะทัดรัด (CLIC) (ชื่อเดิมคือ CERN Linear Collider โดยใช้ตัวย่อเดียวกัน^{[ 27 ]} ) สำหรับอิเล็กตรอนและโพซิตรอนนั้นให้เครื่องเร่งอนุภาคแบบคลื่นเดินทางสำหรับพลังงานในระดับ 1 เทราอิเล็กตรอนโวลต์ (TeV) ^{[ 28 ]}แทนที่จะใช้ เครื่องขยายสัญญาณ ไคลสตรอน จำนวนมากที่จำเป็น ในการสร้างพลังงานเร่งอนุภาค จะมีการใช้เครื่องเร่งอนุภาคเชิงเส้นอิเล็กตรอนแบบขนานตัวที่สองที่มีพลังงานต่ำกว่า ซึ่งทำงานด้วยโพรงตัวนำยิ่งยวดที่เกิดคลื่นนิ่ง พลังงานความถี่สูงจะถูกดึงออกมาจากโพรงนี้เป็นระยะๆ และส่งไปยังเครื่องเร่งอนุภาคหลัก ด้วยวิธีนี้ จะสามารถบรรลุความแรงของสนามเร่งที่สูงมากถึง 80 MV/m ได้

ในเครื่องเร่งอนุภาคแบบโพรงความแรงของไดอิเล็กทริกจำกัดความเร่งสูงสุดที่สามารถทำได้ภายในระยะทางที่กำหนด ข้อจำกัดนี้สามารถหลีกเลี่ยงได้โดยใช้คลื่นเร่งในพลาสมาเพื่อสร้างสนามเร่งในเครื่องเร่งอนุภาคแบบคีลเฟลด์ : ลำแสงเลเซอร์หรืออนุภาคจะกระตุ้นการสั่นในพลาสมาซึ่งเกี่ยวข้องกับความแรงของสนามไฟฟ้าที่สูงมาก นั่นหมายความว่าอาจสามารถสร้างเครื่องเร่งอนุภาคเชิงเส้นที่มีขนาดกะทัดรัดกว่ามาก (หลายร้อยถึงหลายพันเท่า) ได้ การทดลองที่เกี่ยวข้องกับเลเซอร์กำลังสูงในพลาสมาไอโลหะชี้ให้เห็นว่าการลดความยาวของลำแสงจากหลายสิบเมตรเหลือเพียงไม่กี่เซนติเมตรนั้นเป็นไปได้

ยิ่งความถี่ของแรงดันเร่งที่เลือกสูงขึ้นเท่าใด อนุภาคที่มีความเร็วที่กำหนดก็จะยิ่งได้รับแรงเร่งต่อระยะทางมากขึ้นเท่านั้น และด้วยเหตุนี้ เครื่องเร่งอนุภาคจึงสามารถสั้นลงได้โดยรวม นั่นเป็นเหตุผลที่เทคโนโลยีเครื่องเร่งอนุภาคได้รับการพัฒนาเพื่อแสวงหาพลังงานอนุภาคที่สูงขึ้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งในด้านความถี่ที่สูงขึ้น

แนวคิดของเครื่องเร่งอนุภาคเชิงเส้น (ซึ่งในทางเทคนิคมักเรียกว่าโครงสร้างเครื่องเร่งอนุภาค) ที่ใช้กันมาตั้งแต่ประมาณปี 1950 นั้น ทำงานด้วยความถี่ในช่วงประมาณ100 เมกะเฮิร์ตซ์ถึงหลายกิกะเฮิร์ตซ์ (GHz) และใช้ส่วนประกอบสนามไฟฟ้าของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า

เมื่อพูดถึงพลังงานที่มากกว่าไม่กี่ MeV เครื่องเร่งอนุภาคสำหรับไอออนจะแตกต่างจากเครื่องเร่งอนุภาคสำหรับอิเล็กตรอน เหตุผลก็คือความแตกต่างของมวลระหว่างอนุภาคมีมาก อิเล็กตรอนมีความเร็วใกล้เคียงกับความเร็วแสงซึ่งเป็นขีดจำกัดความเร็วสูงสุดแล้วที่พลังงานไม่กี่ MeV เมื่อเร่งความเร็วต่อไปตามที่อธิบายโดยกลศาสตร์สัมพัทธภาพ พลังงานและ โมเมนตัมของมันจะเพิ่มขึ้นเพียงเล็กน้อยเท่านั้นในทางกลับกัน สำหรับไอออนในช่วงพลังงานนี้ ความเร็วก็จะเพิ่มขึ้นอย่างมากเช่นกันเนื่องจากการเร่งความเร็วเพิ่มเติม

แนวคิดการเร่งความเร็วที่ใช้ในปัจจุบันสำหรับไอออนนั้นมักจะอิงตามคลื่นนิ่ง แม่เหล็กไฟฟ้า ที่เกิดขึ้นในตัวเรโซเนเตอร์ ที่เหมาะสม ขึ้นอยู่กับชนิดของอนุภาค ช่วงพลังงาน และพารามิเตอร์อื่นๆ จึงมีการใช้เรโซเนเตอร์หลายประเภทแตกต่างกัน ส่วนต่อไปนี้จะกล่าวถึงเพียงบางส่วนเท่านั้นอิเล็กตรอนก็สามารถเร่งความเร็วได้ด้วยคลื่นนิ่งที่มีพลังงานสูงกว่าไม่กี่ MeV อย่างไรก็ตาม ทางเลือกที่น่าสนใจกว่าคือคลื่นเคลื่อนที่ความเร็วเฟสของคลื่นเคลื่อนที่ต้องใกล้เคียงกับความเร็วของอนุภาค ดังนั้น เทคนิคนี้จึงเหมาะสมเฉพาะเมื่ออนุภาคมีความเร็วเกือบเท่าความเร็วแสง เพื่อให้ความเร็วของอนุภาคเพิ่มขึ้นเพียงเล็กน้อยเท่านั้น

การพัฒนาออสซิลเลเตอร์ความถี่สูงและเครื่องขยายกำลังตั้งแต่ทศวรรษ 1940 โดยเฉพาะอย่างยิ่งไคลสตรอน มีความสำคัญต่อเทคนิคการเร่งความเร็วทั้งสองนี้ เครื่องเร่งอนุภาคเชิงเส้นขนาดใหญ่เครื่องแรกที่มีคลื่นนิ่ง - สำหรับโปรตอน - ถูกสร้างขึ้นในปี 1945/46 ที่ห้องปฏิบัติการแห่งชาติลอว์เรนซ์เบิร์กลีย์ภายใต้การกำกับดูแลของ หลุยส์ ดับเบิลยู . อัลวาเรซ ความถี่ที่ใช้คือ200 MHzเครื่องเร่งอนุภาคอิเล็กตรอนเครื่องแรกที่มีคลื่นเดินทางประมาณ2 GHzได้รับการพัฒนาในเวลาต่อมาเล็กน้อยที่มหาวิทยาลัยสแตนฟ อร์ด โดย ดับเบิลยู.ดับเบิลยู . แฮนเซนและเพื่อนร่วมงาน^{[ 29 ]}

หลักการเร่งความเร็วของกลุ่มอนุภาค

ในแผนภาพทั้งสอง เส้นโค้งและลูกศรแสดงถึงแรงที่กระทำต่ออนุภาค อนุภาคจะสามารถดูดซับพลังงานจากคลื่นได้เฉพาะที่จุดที่มีทิศทางของเวกเตอร์สนามไฟฟ้าถูกต้อง กล่าวคือ ทิศทางของแรงถูกต้องเท่านั้น (ไม่สามารถมองเห็นการเพิ่มขึ้นของความเร็วได้ในระดับภาพเหล่านี้)

เครื่องเร่งอนุภาคเชิงเส้นสามารถสร้างพลังงานอนุภาคได้สูงกว่าเครื่องเร่งอนุภาคไฟฟ้าสถิต แบบเดิม ( เครื่องเร่งอนุภาคค็อกครอฟต์-วอลตันและเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแวน เดอ กราฟฟ์ ) ที่ใช้กันอยู่ในขณะที่คิดค้นเครื่องเร่งอนุภาคเชิงเส้นขึ้นมา ในเครื่องเหล่านั้น อนุภาคจะถูกเร่งเพียงครั้งเดียวด้วยแรงดันไฟฟ้าที่จ่ายเข้าไป ดังนั้นพลังงานอนุภาคในหน่วยอิเล็กตรอนโวลต์จึงเท่ากับแรงดันไฟฟ้าเร่งในเครื่อง ซึ่งถูกจำกัดไว้ที่ไม่กี่ล้านโวลต์เนื่องจากการแตกตัวของฉนวน ในเครื่องเร่งอนุภาคเชิงเส้น อนุภาคจะถูกเร่งหลายครั้งด้วยแรงดันไฟฟ้าที่จ่ายเข้าไป ดังนั้นพลังงานอนุภาคจึงไม่ถูกจำกัดด้วยแรงดันไฟฟ้าเร่ง

เครื่องเร่งอนุภาคเชิงเส้นกำลังสูงกำลังได้รับการพัฒนาเพื่อผลิตอิเล็กตรอนด้วยความเร็วสัมพัทธภาพ ซึ่งจำเป็นเนื่องจากอิเล็กตรอนความเร็วสูงที่เคลื่อนที่ในส่วนโค้งจะสูญเสียพลังงานผ่านรังสีซินโครตรอนซึ่งจำกัดกำลังสูงสุดที่สามารถส่งให้กับอิเล็กตรอนในซินโครตรอนที่มีขนาดที่กำหนดได้ นอกจากนี้ เครื่องเร่งอนุภาคเชิงเส้นยังสามารถผลิตอนุภาคได้ในปริมาณมหาศาล โดยผลิตกระแสอนุภาคอย่างต่อเนื่อง ในขณะที่ซินโครตรอนจะเพิ่มพลังงานของอนุภาคเป็นระยะๆ ให้เพียงพอสำหรับการ "ยิง" ไปที่เป้าหมาย (สามารถกักเก็บหรือเก็บพลังงานของอนุภาคไว้ในวงแหวนเพื่อให้เวลาอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ในการทดลองทำงาน แต่กระแสไฟฟ้าเฉลี่ยที่ได้ยังคงมีจำกัด) ความหนาแน่นสูงของผลผลิตทำให้เครื่องเร่งอนุภาคเชิงเส้นน่าสนใจเป็นพิเศษสำหรับการใช้งานในการบรรจุอนุภาคลงในสิ่งอำนวยความสะดวกวงแหวนเก็บอนุภาคเพื่อเตรียมการชนกันของอนุภาค ผลผลิตมวลสูงยังทำให้เครื่องมือนี้ใช้งานได้จริงสำหรับการผลิต อนุภาค ปฏิสสารซึ่งโดยทั่วไปแล้วหาได้ยาก เนื่องจากเป็นเพียงเศษส่วนเล็กๆ ของผลิตภัณฑ์การชนกันของเป้าหมาย จากนั้นอนุภาคเหล่านี้อาจถูกเก็บไว้และนำไปใช้ศึกษาการทำลายล้างของสสารและปฏิสสารต่อไป

การบำบัดด้วยรังสีแบบ Linac สำหรับการรักษามะเร็งเริ่มต้นขึ้นกับผู้ป่วยรายแรกที่ได้รับการรักษาในปี 1953 ในลอนดอน สหราชอาณาจักร ที่โรงพยาบาลแฮมเมอร์สมิ ธ โดยใช้เครื่อง 8 MV ที่สร้างโดยMetropolitan-Vickersและติดตั้งในปี 1952 ซึ่งถือเป็นเครื่อง linac ทางการแพทย์เครื่องแรก^{[ 30 ]}ไม่นานหลังจากนั้นในปี 1954 เครื่อง linac ขนาด 6 MV ก็ถูกติดตั้งที่สแตนฟอร์ด สหรัฐอเมริกา ซึ่งเริ่มทำการรักษาในปี 1956

เครื่องเร่งอนุภาคเชิงเส้นทางการแพทย์ (LINAC)เร่งอิเล็กตรอนโดยใช้ท่อนำคลื่นแบบปรับจูนได้ ซึ่งพลังงาน RF จะสร้างคลื่นนิ่ง LINAC บางเครื่องมีท่อนำคลื่นสั้นและติดตั้งในแนวตั้ง ในขณะที่เครื่องที่มีพลังงานสูงกว่ามักจะมีท่อนำคลื่นที่ยาวกว่าในแนวนอนและแม่เหล็กดัดโค้งเพื่อเปลี่ยนทิศทางลำแสงให้ตั้งฉากกับผู้ป่วย LINAC ทางการแพทย์ใช้ลำแสงอิเล็กตรอนแบบโมโนเอนเนอร์เจติกที่มีพลังงานระหว่าง 4 ถึง 25 MeV ทำให้ได้รังสีเอกซ์ที่มีสเปกตรัมพลังงานสูงถึงและรวมถึงพลังงานของอิเล็กตรอนเมื่ออิเล็กตรอนถูกส่งไปยังเป้าหมายที่มีความหนาแน่นสูง (เช่นทังสเตน ) อิเล็กตรอนหรือรังสีเอกซ์สามารถใช้รักษาโรคทั้งชนิดที่ไม่ร้ายแรงและร้ายแรงได้ LINAC ผลิตลำแสงรังสีที่เชื่อถือได้ ยืดหยุ่น และแม่นยำ ความอเนกประสงค์ของ LINAC เป็นข้อได้เปรียบที่อาจเหนือกว่าการรักษาด้วยโคบอลต์นอกจากนี้ อุปกรณ์ยังสามารถปิดเครื่องได้ง่ายเมื่อไม่ได้ใช้งาน ไม่มีแหล่งกำเนิดรังสีใดที่ต้องใช้การป้องกันอย่างหนาแน่น – แม้ว่าห้องรักษาเองจะต้องมีการป้องกันผนัง ประตู เพดาน ฯลฯ อย่างดีเพื่อป้องกันการรั่วไหลของรังสีที่กระจัดกระจาย การใช้งานเครื่องที่มีกำลังสูง (>18 MeV) เป็นเวลานานอาจทำให้เกิดรังสีในปริมาณมากภายในชิ้นส่วนโลหะของหัวเครื่องหลังจากที่ตัดกระแสไฟแล้ว (กล่าวคือ ชิ้นส่วนเหล่านั้นจะกลายเป็นแหล่งกำเนิดรังสีที่ทำงานอยู่ และต้องปฏิบัติตามข้อควรระวังที่จำเป็น)

ในปี 2019 ชุดโมเดลเครื่องเร่งอนุภาคขนาดเล็ก (Little Linac) ที่ประกอบด้วยชิ้นส่วนประกอบ 82 ชิ้น ได้ถูกพัฒนาขึ้นสำหรับเด็กที่เข้ารับการรักษาด้วยรังสีบำบัดสำหรับโรคมะเร็ง ความหวังก็คือ การประกอบโมเดลนี้จะช่วยลดความเครียดที่เด็กประสบก่อนเข้ารับการรักษา โดยช่วยให้พวกเขาเข้าใจว่าการรักษานั้นเกี่ยวข้องกับอะไรบ้าง ชุดโมเดลนี้ได้รับการพัฒนาโดยศาสตราจารย์เดวิด เบรตเทิล จากสถาบันฟิสิกส์และวิศวกรรมการแพทย์ (IPEM) ร่วมกับบริษัทผู้ผลิต Best-Lock Ltd. สามารถชมโมเดลนี้ได้ที่พิพิธภัณฑ์วิทยาศาสตร์ กรุงลอนดอน

MR-LINAC คือเครื่องเร่งอนุภาคเชิงเส้นทางการแพทย์ที่รวมเข้ากับ เครื่องสแกน ภาพด้วยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าซึ่งช่วยให้สามารถถ่ายภาพแบบเรียลไทม์ระหว่างการรักษา รวมถึงการจัดการการเคลื่อนไหวของผู้ป่วย และการวางแผนแบบปรับเปลี่ยนได้บนโต๊ะ^{[ 31 ]}

การขาดแคลนMo-99 ที่คาดการณ์ไว้ และไอโซโทปทางการแพทย์เทคนีเซียม-99m ที่ได้จากมัน ได้ทำให้เห็นถึงเทคโนโลยีเครื่องเร่งอนุภาคเชิงเส้นในการผลิต Mo-99 จากยูเรเนียม ที่ไม่เสริมสมรรถนะ ผ่านการระดมยิงนิวตรอน ซึ่งจะช่วยให้อุตสาหกรรมไอโซโทปทางการแพทย์สามารถผลิตไอโซโทปที่สำคัญนี้ได้ด้วยกระบวนการที่ต่ำกว่าจุดวิกฤต โรงงานที่เก่าแก่ เช่นChalk River Laboratoriesในออนแทรีโอ ประเทศแคนาดา ซึ่งปัจจุบันยังคงผลิต Mo-99 ส่วนใหญ่จากยูเรเนียมเสริมสมรรถนะสูงอาจถูกแทนที่ด้วยกระบวนการใหม่นี้ ด้วยวิธีนี้ การบรรจุเกลือยูเรเนียม ที่ละลายได้ ในน้ำหนักที่ต่ำ กว่า จุดวิกฤต ตามด้วยการระดมยิงนิวตรอนด้วยแสงและการสกัดผลิตภัณฑ์เป้าหมาย Mo-99 จะสามารถทำได้^{[ 32 ]}

• ความยาวของอุปกรณ์จำกัดตำแหน่งที่สามารถวางได้^{[ 33 ]}
• จำเป็นต้องใช้อุปกรณ์ขับเคลื่อนจำนวนมากและแหล่งจ่ายไฟที่เกี่ยวข้อง ซึ่งทำให้ค่าใช้จ่ายในการก่อสร้างและการบำรุงรักษาส่วนนี้เพิ่มขึ้น^{[ 33 ]}
• หากผนังของโพรงเร่งความเร็วทำจากวัสดุที่เป็นตัวนำไฟฟ้าปกติ และสนามเร่งความเร็วมีขนาดใหญ่ ความต้านทานของผนังจะเปลี่ยนพลังงานไฟฟ้าเป็นความร้อนอย่างรวดเร็ว
• ตัวนำยิ่งยวดต้องการการระบายความร้อนอย่างต่อเนื่องเพื่อให้คงอุณหภูมิไว้ต่ำกว่าอุณหภูมิวิกฤต และสนามเร่งของพวกมันถูกจำกัดโดยปรากฏการณ์ดับตัว (quenches )
• เนื่องจากข้อจำกัดเหล่านี้ เครื่องเร่งอนุภาคพลังงานสูง เช่นSLACซึ่งยังคงเป็นเครื่องเร่งอนุภาคที่ยาวที่สุดในโลก (ในรุ่นต่างๆ) จึงถูกใช้งานเป็นช่วงสั้นๆ ซึ่งจำกัดกระแสไฟฟ้าเฉลี่ยและบังคับให้เครื่องตรวจจับในการทดลองต้องจัดการกับข้อมูลที่เข้ามาเป็นช่วงสั้นๆ

วิกิมีเดียคอมมอน ส์มีสื่อที่เกี่ยวข้องกับเครื่องเร่งอนุภาคเชิงเส้น

• ภาพเคลื่อนไหวเครื่องเร่งอนุภาคเชิงเส้น (LINAC) โดย Ionactive
• เครื่องเร่งอนุภาคเชิงเส้น 2MV Tandetron ในเมืองลูบลิยานา ประเทศสโลวีเนีย