Aceleradores para Colombia
PDF

Cómo citar

Gómez Moreno, B. (2014). Aceleradores para Colombia. Revista De La Academia Colombiana De Ciencias Exactas, Físicas Y Naturales, 38, 71–88. https://doi.org/10.18257/raccefyn.155

Descargas

Los datos de descargas todavía no están disponibles.

Métricas Alternativas


Dimensions

Resumen

Se presentan los fundamentos y desarrollo histórico de los aceleradores de partículas, detallando en el sincrotrón, en el principio de estabilidad de fase, principio de sincrotrón. Se introducen los anillos de almacenamiento, acumuladores como sincrotrones de campo magnético constante. Para sincrotrones de electrones, se presenta la radiación de sincrotrón y el aprovechamiento de esta radiación con los onduladores como fuentes de rayos-X. Se destacan las propiedades de la radiación de onduladores para aplicaciones en ciencias, tecnologías e industria. Esto motiva para presentar una propuesta de un centro de radiación de sincrotrón para Colombia, con sincrotrón de electrones en modo de anillo de almacenamiento y onduladores como emisores de rayos-X, con múltiples aplicaciones para investigación, desarrollo e innovación en ciencia, tecnología e industria. © 2014. Acad. Colomb. Cienc. Ex. Fis. Nat. Todos los derechos reservados.
https://doi.org/10.18257/raccefyn.155
PDF

Citas

[Bo46]D. Bohm, L. Foldy, “The Theory of the Synchrotron”, Physical Review, Vol. 70, No. 5 and 6, September 1 and 15, 1946, p. 249 – 258.

[Co32]J. D. Cockcroft, E. T. S. Walton, “Experiments with High Velocity Positive Ions – Further developments in the method of obtaining High Velocity Positive Ions”, Communicated by Lord Rutherford, Proceedings of the Royal Society, A, Vol. 136, February 23, 1932, p. 619 – 630.

[Co52]Ernest D. Courant, Stanley Livingston, Hartland S. Snyder, “The Strong-Focusing Synchrotron – A New High Energy Accelerator”, Physical Review, Vol.88, No.5, December 1, 1952, p. 1190 – 1196.

[Co57]E. D. Courant and H. S. Snyder, “Theory of the Alternating-Gradient Synchrotron”, (July 15, 1957), Annals of Physics, Vol. 281, 2000, p. 360 – 408.

[Co58]Ernest D. Courant, Hartland S. Snyder, “Theory of the Alternating-Gradient Synchrotron”, Annals of Physics, No.3, 1958, p. 1 – 48.

[Gr33]R. J. Van de Graaff, K. T. Compton, L. C. Van Atta, “The Electrostatic Production of High Voltage for Nuclear Investigations”, Physical Review, Vol. 43, No. 3, February 1, 1933, p. 149 – 157.

[Ke40]D. W. Kerst, “Acceleration of Electrons by Magnetic Induction”, Physical Review, Vol. 58, November 1, 1940, p. 841.

[Ke41]D. W. Kerst, “The Acceleration of Electrons by Magnetic Induction”, Physical Review, Vol. 60, July 1, 1941, p. 47 – 53.

[Ke42]D. W. Kerst, “Electronic Orbits in the Induction Accelerator”, Physical Review, Vol. 60, July 1, 1941, p. 53 – 58.

[La32]Ernest O. Lawrence, Stanley Livingston, “The Production of High Speed Light Ions without the Use of High Voltages”, Physical Review, Vol. 40, April 1, 1932, p. 19 – 35.

[La36]Ernest O. Lawrence, Donald Cooksey, “On the Apparatus for the Multiple Acceleration of Light Ions to High Speeds”, Physical Review, Vol. 50, December 15, 1936, p. 1131 – 1140.

[La51]Ernest O. Lawrence, “The evolution of the cyclotron”, Nobel Lecture, December 11, 1951.

[Mc45] Edwin M. McMillan, “The Synchrotron – A Proposed High Energy Particle Accelerator”, University of California, Berkeley, California, Physical Review, September 5, 1945, p.143-144.

[Mc46] Edwin M. McMillan, “Radiation from a Group of Electrons Moving in a Circular Orbit”, University of California, Berkeley, California, Physical Review, Vol.68, September 5, 1945, p.144-145.

[Sl31]David H. Sloan, Ernest O. Lawrence, “The Production of Heavy High Speed Ions without the Use of High Voltages” – (Linear Accelerator), Physical Review, Vol. 38, December 1, 1931, p. 2012 – 2032.

[Ve44]Vladimir I. Veksler, “A new method of accelerating relativistic particles”, Comptes Rendus de l’Academie Sciences de l’URSS, Vol.43, No.8, 1944, p. 329 – 331.

[Ve56]Vladimir I. Veksler et al., “The 10 BeV Proton Synchrotron of the Academy of Sciences USSR”, All-Union Conference on the Physics of High Energy Particles, Academy of Sciences USSR, Moscow, 1956.

[Wa94]Pedro Waloschek, “The Infancy of Particle Accelerators: Life and Work of Rolf Wideröe”, Vieweg & Sohn Verlagsgesellschaft mbH, Brauschweig, Wiesbaden, 1994, ISBN-3-528-06586-9. DESY-Report 94-039, DESY, Hamburg, 1994, ISSN-0418-9833.

[Wi23]Rolf Wideröe, “Wideröe’s original copy-books from 1923 to 1928”, ETH-Libr., Zurich, Hs 903: p. 633.

[Wi28]Rolf Wideröe, “Über ein neues Prinzip zur Herstellung hoher Spannungen”, Archiv für Elektrotechnik, Vol. 21, 1928, p.387.Textos sobre aceleradores de partículas

[Co08]Mario Conte, William W. MacKay, “An Introduction to the Physics of Particle Accelerators”, World Scientific Publishing Co., Singapore, 2008, ISBN-13-978-981-277-961-8.

[Ha12]Robert W. Hamm, Marianne E. Hamm, “Industrial Accelerators and their Applications”, World Scientific Publishing Co., Singapore, 2012, ISBN-978-981-4307-04-8.

[Ja99]John David Jackson, “Classical Electrodynamics”, Third Edition, John Wiley & Sons, Inc., New York, 1999, ISBN-0-471-30932-X.

[Li62]Stanley Livingston, John P. Blewett, “Particle Accelerators”, McGraw-Hill Book Co., New York, 1962, Library of Congress Catalog Card Number 61-12960.

[Se07]Andrew Sessler, Edmund Wilson, “Engines of Discovery”, World Scientific Publishing Co.,Singapore, 2007, ISBN-13-978-981-270-071-1, ISBN-10-981-270-071-4.

[Wi05]Klaus Wille, “The Physics of Particle Accelerators – An Introduction”, Oxford University Press, Oxford, 2005, ISBN-0-19-850549-3.

[Wi06]Edmund Wilson, “An Introduction to Particle Accelerators”, Oxford University Press, Oxford, 2006, ISBN-0-19-850829-8.Aplicaciones de aceleradores y fuentes de radiación de sincrotrónInstrumentación y métodos experimentales

[Br08]Oliver Brunke ; Kathleen Brockdorf ; Susanne Drews ; Bert Müller ; Tilman Donath ; Julia Herzen ; Felix Beckmann, “Comparison between x-ray tube-based and synchrotron radiation-based μCT”, Proc. SPIE 7078, Developments in X-Ray Tomography VI, 70780U (September 16, 2008); doi:10.1117/12.794789.

[Br09]Jeff C. Bryan, “Introduction to Nuclear Science”, CRC Press, Taylor & Francis Group, Boca Raton, Florida, 2009, ISBN-978-1-4200-6164-2.

[Bu13]C. Bula Villarreal, B. Gómez Moreno, “Beam Hardening Correction for Signal to Thickness Calibration in Digital Radiographies with Medipix2 Detector”, Revista Colombiana de Física, Vol. 45, No.1 de 2013, pp. 54 – 59.

[Gr83]L. Grodzins, “Optimum energies for x-ray transmission tomography of small samples: Applications of synchrotron radiation to computerized tomography”, Nuclear Instruments and Methods in Physics Research, Volume 206, Issue 3, 1 March 1983, Pages 541–545.

[He84]J R Helliwell, “Synchrotron X-radiation protein crystal-lography: instrumentation, methods and applications”, Review Article, Reports on Progress in Physics, Volume 47, Number 11, (1984), p.1403. doi:10.1088/0034-4885/47/11/001.

[Kr06]M. Krumrey, M. Gerlach, F. Scholze, G. Ulm, “Calibration and characterization of semiconductor X-ray detectors with synchrotron radiation”, Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment, Volume 568, Issue 1, 30 November 2006, pp. 364–368.

[Ro12]C.F. Roa García, B. Gómez Moreno, “Tomography with Medipix2 Semiconductor Pixel Detector”, Revista Colombiana de Física, Vol. 43, No.2 de 2011, pp. 318 – 322.

[Ro89]Brian Rodricks, Roy Clarke, Robert Smither and Alain Fontaine, “A virtual phase CCD detector for synchrotron radiation applications”, Review of Scientific Instruments > Volume 60, Issue 8, 2586 (1989); http://dx.doi.org/10. 1063/1.1140675.Materia condensada y aplicaciones diversas

[Bu03]T Buonassisi, M Heuer, O.F Vyvenko, A.A Istratov, E.R Weber, Z Cai, B Lai, T.F Ciszek, R Schindler, “Applications of synchrotron radiation X-ray techniques on the analysis of the behavior of transition metals in solar cells and single-crystalline silicon with extended defects”, Physica B: Condensed Matter, Volumes 340–342, 31 December 2003, pp. 1137–1141.

[So98]Y. L. Soo, S. Huang, Y. H. Kao and A. D. Compaan, “Investigation of interface morphology and composition mixing in CdTe/CdS heterojunction photovoltaic materials using synchrotron radiation”, Journal of Applied Physics, Volume 83, Issue 8, 1998, pp.4173, http://dx.doi.org/10. 1063/1.367171.Electrónica, microelectrónica e industria de semiconductores

[Be86]E.W. Becker, W. Ehrfeld, P. Hagmann, A. Maner, D. Münchmeyer, “Fabrication of microstructures with high aspect ratios and great structural heights by synchrotron radiation lithography, galvanoforming, and plastic moulding (LIGA process)”, Microelectronic Engineering, Volume 4, Issue 1, May 1986, Pages 35–56.

[Hi03]Yoshihiro Hirata, “LIGA process – micromachining technique using synchrotron radiation lithography – and some industrial applications”, Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B: Beam Interactions with Materials and Atoms, Ionizing Radiation and Polymers, Volume 208, August 2003, Pages 21–26.

[Ko03]K. Kobayashi, M. Yabashi, Y. Takata, T. Tokushima, S. Shin, K. Tamasaku, D. Miwa, T. Ishikawa, H. Nohira, T. Hattori, Y. Sugita, O. Nakatsuka, A. Sakai and S. Zaima, “High resolution-high energy x-ray photoelectron spectroscopy using third-generation synchrotron radiation source, and its application to Si-high k insulator systems”, Appl. Phys. Lett. 83, 1005 (2003); http://dx.doi.org/10.1063/1.1595714.

[Pi00]P Pianetta, K Baura, A Singha, S Brennan, Jonathan Kerner, D Werho, J Wang, “Application of synchrotron radiation to TXRF analysis of metal contamination on silicon wafer surfaces”, Proceedings of the 11th International Conference on Thin Films, Thin Solid Films, Volume 373, Issues 1–2, 3 September r 2000, Pages 222–2.

[To98]D W L Tolfree, “Microfabrication using synchrotron radi-ation”, Reports on Progress in Physics Volume 61 Number 4, 1998, p.313.Ciencia de materiales y aplicaciones en la industria

[Co94]David C. Copley M.A., Jeffrey W. Eberhard Ph.D., Gregory A. Mohr Ph.D., “Computed tomography part I: Introduction and industrial applications”, JOM, The Journal of The Minerals, Metals & Materials Society (TMS), January 1994, Volume 46, Issue 1, pp 14-26.

[Ha08]Robert W. Hamm., “Industrial Accelerators”, Reviews of Accelerator Science and Technology, Vol. 1 (2008), pp 163 – 184.

[Po97]H. F. Poulsen, S. Garbe, T. Lorentzen, D. Juul Jensen, F. W. Poulsen, N. H. Andersen, T. Frello, R. Feidenhans’l and H. Graafsma, “Applications of High-Energy Synchrotron Radiation for Structural Studies of Polycrystalline Materials”, Journal of Synchrotron Radiation, Volume 4, Part 3 (May 1997), pp.147-154.

[Sp01]P. Spanne, J. F. Thovert, C. J. Jacquin, W. B. Lindquist, K. W. Jones, and P. M. Adler, “Synchrotron Computed Microtomography of Porous Media: Topology and Transports”, Phys. Rev. Lett. 73, 2001.Química

[Li10]Yuyang Li and Fei Qi, “Recent Applications of Synchrotron VUV Photoionization Mass Spectrometry: Insight into Combustion Chemistry”, Accounts of Chemical Research 2010 43 (1), 68-78. Paleontología

[Ta06]P. Tafforeau, R. Boistel, E. Boller, A. Bravin, M. Brunet, Y. Chaimanee, P. Cloetens, M. Feist, J. Hoszowska, J.-J. Jaeger, R.F. Kay, V. Lazzari, L. Marivaux, A. Nel, C. Nemoz, X. Thibault, P. Vignaud, S. Zabler, “Applications of X-ray synchrotron microtomography for non-destructive 3D studies of paleontological specimens”, Applied Physics A, May 2006, Volume 83, Issue 2, pp 195-202.Aplicaciones médicas

[Am05]Ugo Amaldi and Gerhard Kraft, “Recent applications of Synchrotrons in cancer therapy with Carbon Ions”, Europhysics News, Volume 36, Number 4, July-August 2005.

[Su03]P Suortti and W Thomlinson, “Medical applications of synchrotron radiation”, Physics in Medicine and Biology, Volume 48, Number 13, Received 24 January 2003, Published 17 June 2003.Posibles aplicaciones en Colombia

[Ar12]C.A. Arredondo, W. Vallejo, J. Hernandez, G. Gordillo, “In(O,OH)S/AgInS2 absorbent layer/buffer layer system for thin film solar cells”, Photovoltaic Specialists Conference (PVSC), 38th IEEE, 3-8 June 2012.

[Be10]D. Betancourth G., J. F. Gómez C., J. C. Mosquera, L. Tirado-Mejía, “Análisis por difracción de rayos x de rocas provenientes de región esmeraldífera”, Scientia et Technica, ISSN 0122-1701, Vol. 1, Nº. 44, 2010, pp. 257-260. Trabajo conjunto de la Universidad Tecnológica de Pereira y la Universidad del Quindío, Colombia.

[Bo13]M. A. Botero-Londoño, G. Gordillo, C. Calderon, “Preparación y estudio de películas delgadas de ZnS y ZnS:In”, Revista Colombiana de Física, Vol 45, No 2 (2013), pp.168 – 171.

[Br06]J.C.Briceño-Triana, A.E.García-Torres, O. Solano, D.M. Sánchez, D.Piñeros, R.Beltrán, “Use of porcine small intestine submucosa conduits as a vascular graft: Initial in vivo results”, ed. Lippincott Williams & Wilkins, Asaio Journal ISSN: 1058-2916, vol.52, fasc.2, 2006, pp.13A – 13A.

[Br07]J.C. Briceño-Triana, J.A. Arias, A. Zuluaga, M. Hernández, “Hemodynamics of Carotid Stenosis: A Diagnostic Image Characterization and Computational Study”, ed. Lippincott Williams & Wilkins, Asaio Journal ISSN: 1058-2916, vol.52, fasc.2, 2006, pp.57A – 57A.

[Ga08]A. A. García, P. Y. Moreno, J. A. García, L. Giraldo, J.C. Moreno-Piraján, “Estudio de parámetros estructurales en la carbonización y activación de un carbón colombiano mediante difraccion de rayos X”, Revista de química teórica y aplicada, ISSN 0001-9704, Vol. 65, Nº. 535, 2008, pp. 230-235.

[Mo05]J. Mojica, J.J. Ipus, G.A. Pérez-Alcázar, “Caracterización de arcillas colombianas por espectroscopía Mössbauer y difracción de rayos-X”, Revista de la Sociedad Colombiana de Física, ISSN-e 0120-2650, Vol. 37, Nº. 1, 2005, pp. 187-190.

[Qu14]H. P. Quiroz, A. Dussan, D.A. Landínez Téllez, J. Roa-Rojas, Universidad Nacional de Colombia - Sede Bogotá, “Caracterización del hormigón de 3000psi (20 mpa) utilizando difracción de rayos X”, Cemento Hormigón, ISSN 0008-8919, Nº. 961, 2014 , pp. 52-55.

[Ro82]H. Rodríguez M., “Estado Actual de la I&D de las FENR en Colombia”, Colciencias, 1982, pp. 263.[Ro08]H. Rodríguez M., “Desarrollo de la energía solar en Colombia y sus perspectivas”, Revista de ingeniería. Universidad de los Andes. Bogotá, Colombia., rev.ing. ISSN. 0121-4993. Nov. 2008.

[Sh02]F. Shlieper, “Análisis avanzado de componentes electrónicos y conexiones utilizando tecnología microfocus de rayos X”, Revista Española de Electrónica, ISSN 0482-6396, Nº 568, 2002, pp. 58-62.Colombianos activos con Aceleradores de Partículas

[Av10]C. Ávila Bernal, B. Gómez Moreno, “Grupo de Física de Altas Energías de la Universidad de los Andes: Veinte años de investigación en la frontera de las altas energías”, Colección Sello 60 Años, Universidad de los Andes, Ediciones Uniandes, Abril de 2010, ISBN 978-958-695-477-8.

Declaración de originalidad y cesión de derechos de autor

Los autores declaran:

  1. Los datos y materiales de referencia publicados han sido debidamente identificados con sus respectivos créditos y han sido incluidos en las notas bibliográficas y citas que así se han identificado y que de ser requerido, cuento con todas las liberaciones y permisos de cualquier material con derechos de autor.
  2. Todo el material presentado está libre de derechos de autor y acepto plena responsabilidad legal por cualquier reclamo legal relacionado con la propiedad intelectual con derechos de autor, exonerando completamente de responsabilidad a la Revista de la Academia Colombiana de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales.
  3. Este trabajo es inédito y no será enviado a ninguna otra revista mientras se espera la decisión editorial de esta revista. Declaro que no hay ningún conflicto de intereses en este manuscrito.
  4. En caso de publicación de este artículo, todos los derechos de autor son transferidos a la Revista de la Academia Colombiana de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales, por lo que no puede ser reproducido de ninguna forma sin el permiso expreso de la misma.
  5. Mediante este documento, si el artículo es aceptado para publicación por la Revista de la Academia Colombiana de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales, la Revista asume el derecho de editar y publicar los artículos en índices o bases de datos nacionales e internacionales para académicos y uso científico en formato papel, electrónico, CD-ROM, internet ya sea del texto completo o cualquier otra forma conocida conocida o por conocer y no comercial, respetando los derechos de los autores.

Transferencia de derechos de autor

En caso de que el artículo sea aprobado para su publicación, el autor principal en representación de sí mismo y sus coautores o el autor principal y sus coautores deberán ceder los derechos de autor del artículo correspondiente a la Revista de la Academia Colombiana de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales, excepto en los siguientes casos:

Los autores y coautores se reservan el derecho de revisar, adaptar, preparar trabajos derivados, presentaciones orales y distribución a algunos colegas de reimpresiones de su propio trabajo publicado, si se otorga el crédito correspondiente a la Revista de la Academia Colombiana de Ciencias. Exactas, Físicas y Naturales. También está permitido publicar el título de la obra, resumen, tablas y figuras de la obra en los sitios web correspondientes de los autores o sus empleadores, dando también crédito a la Revista.

Si el trabajo se ha realizado bajo contrato, el empleador del autor tiene el derecho de revisar, adaptar, preparar trabajos derivados, reproducir o distribuir en papel el trabajo publicado, de manera segura y para uso exclusivo de sus empleados.

Si la Revista de la Academia Colombiana de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales fuera solicitada por un tercero para el uso, impresión o publicación específica de artículos ya publicados, la Revista debe obtener el permiso expreso del autor y coautores de la trabajo o del empleador excepto para uso en aulas, bibliotecas o reimpreso en un trabajo colectivo. La Revista de la Academia Colombiana de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales se reserva el posible uso en su portada de figuras entregadas con los manuscritos.

La Revista de la Academia Colombiana de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales no puede reclamar ningún otro derecho que no sea el de autor.