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Para acelerar partículas, os aceleradores são equipados com câmaras metálicas que contêm um campo eletromagnético conhecido como cavidades de radiofrequência (RF). Partículas carregadas injetadas nesse campo recebem um impulso elétrico que as acelera
No Grande Colisor de Hádrons (LHC) , 16 cavidades de radiofrequência estão alojadas em quatro refrigeradores cilíndricos chamados criomódulos, que lhes permitem funcionar em um estado supercondutor.
Cada cavidade é acionada por um klystron de alta potência, que é um tubo contendo feixes de elétrons. Os feixes de elétrons são modulados em intensidade para uma frequência de 400 MHz, ou 400 milhões de oscilações por segundo. Um tubo retangular de metal condutor, chamado guia de ondas, direciona a energia para a cavidade. O formato da cavidade foi projetado especificamente para alcançar a ressonância e o aumento da intensidade das ondas eletromagnéticas. Cada cavidade pode atingir uma tensão máxima de 2 megavolts (MV), correspondendo a 16 MV por feixe.
As cavidades de radiofrequência do LHC elevam a energia das partículas de 450 GeV (1 GeV = 1 bilhão de elétron-volts) para 6,5 TeV (1 TeV = 1 milhão de milhões de elétron-volts) – mais de 14 vezes a sua energia de injeção. A energia máxima é atingida em cerca de 20 minutos, após os feixes terem passado pelas cavidades de radiofrequência mais de 10 milhões de vezes.
O campo em uma cavidade de radiofrequência é induzido a oscilar (mudar de direção) em uma frequência específica, portanto, o sincronismo da chegada das partículas é crucial. No LHC, cada cavidade de radiofrequência é sintonizada para oscilar a 400 MHz. Quando o feixe atinge a energia necessária, um próton com a energia exata, perfeitamente sincronizado, não será acelerado. Por outro lado, prótons com energias ligeiramente diferentes, que chegam antes ou depois, serão acelerados ou desacelerados para que permaneçam próximos da energia desejada. Dessa forma, o feixe de partículas é classificado em pacotes de prótons chamados "bunches".
Além dessas cavidades aceleradoras, o CERN está desenvolvendo cavidades "em forma de caranguejo" para o sucessor do LHC, o LHC de Alta Luminosidade . O objetivo dessas cavidades em forma de caranguejo é fornecer um momento transversal para direcionar as partículas à medida que se aproximam do ponto de colisão.
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Fonte: CERN / / Publicação 25/09/2025
https://home.cern/science/accelerators/antiproton-decelerator
Web Science Academy; Hélio R.M.Cabral (Economista, Escritor e Divulgador de conteúdos de Economia, Astronomia, Astrofísica, Astrobiologia Climatologia). Participou do curso Astrofísica Geral no nível Georges Lemaître (EAD), concluído em 2020, pela Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC).
Em outubro de 2014, ingressou no projeto S'Cool Ground Observation, que integra o Projeto CERES (Clouds and Earth’s Radiant Energy System) administrado pela NASA. Posteriormente, em setembro de 2016, passou a participar do The Globe Program / NASA Globe Cloud, um programa mundial de ciência e educação com foco no monitoramento do clima terrestre.
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