Η επιτάχυνση σωματιδίων (ηλεκτρονίων, πρωτονίων και άλλων φορτισμένων σωματιδίων) επιτυγχάνεται, ωθώντας τα με ηλεκτρομαγνητικά κύματα. Η ενέργεια του κύματος μεταφέρεται στο σωματίδιο, καθώς αυτό ταξιδεύει μέσα σε ειδικές χάλκινες ή υπεραγώγιμες κοιλότητες.

Για να καταλάβετε πως δουλεύει, φανταστείτε έναν surfer. Αν έχει την κατάλληλη ταχύτητα και μπεί στο κύμα την κατάλληλη στιγμή, το κύμα θα τον επιταχύνει έως ότου ο surfer αποκτήσει την ταχύτητα του κύματος. Αν όμως η ταχύτητα του δεν είναι κατάλληλη, το κύμα θα τον προσπεράσει. Αν η στιγμή που μπαίνει στο κύμα δεν είναι η κατάλληλη, ο surfer θα επιβραδυνθεί.

Ένα ηλεκτρόνιο, το οποίο ταξιδεύει σε μια κοιλότητα "γεμισμένη" με ραδιο-κύματα, συμπεριφέρεται όπως ο surfer. Αν μπει στην κοιλότητα την σωστή χρονική στιγμή, θα αποκτήσει την ενέργεια του ραδιο-κύματος. Αν μπει την λάθος χρονικά στιγμή, τότε είτε θα πάρει λιγότερη ενέργεια ή θα επιβραδυνθεί ή θα χαθεί.

Σε έναν επιταχυντή σωματιδίων, τα σωματίδια ταξιδεύουν μέσα σε πολλές κοιλότητες, όπου ξεκινώντας από πολύ μικρές ταχύτητες, αποκοτύν σχεδόν την ταχύτητα του φωτός. Το τέχνασμα για να πετύχουμε αυτό είναι να συγχρονίσουμε τις κοιλότητες έτσι ώστε τα κύματα και τα σωματίδια να είναι συγχρονισμένα, και να επιτυγχάνεται η μέγιστη δυνατή επιτάχυνση σε κάθε σημείο κατά μήκος του επιταχυντή.

Andrew Hutton, Jefferson Lab
τεύχος 08-09/2006

Μετάφραση: Αθανάσιος Σταματόπουλος