Funcionalidad de los Aceleradores de Partículas

Como su propio nombre indica, una máquina de este tipo no es más que un dispositivo que acelera partículas cargadas y luego las hace impactar contra un objetivo.
El tubo de rayos catódicos o CRT (Cathode Ray Tube), que sigue estando en muchos televisores y monitores antiguos, aunque vayan siendo reemplazados ya por otro tipo de monitores como los de cristal líquido. Un tubo de rayos catódicos funciona de una manera sorprendentemente sencilla:

En primer lugar, se tiene un emisor de electrones que hace posible acelerar otras partículas subatómicas, pero los electrones son muy fáciles de obtener y muy ligeros comparados con su carga, de modo que son las más utilizadas. El emisor suele ser un metal que está conectado a la corriente eléctrica y se calienta hasta llegar ha altas temperaturas. Los electrones del metal, a una temperatura elevada, se agitan tanto que son capaces de escapar de él: este efecto se denomina efecto termoiónico.

Una vez que se tienen estos electrones libres, se aceleran utilizando un par de electrodos dentro de un tubo en el que hay un vacío imperfecto, uno negativo y otro positivo. Sin entrar en disquisiciones acerca del campo eléctrico, los electrones son repelidos por el electrodo cercano a ellos y atraídos por el opuesto, de modo que empiezan a moverse hacia el electrodo positivo, más y más rápido.

Se pueden acelerar hasta la cuarta parte de la velocidad de la luz,mediante voltajes de unos 15.000-20.000 voltios. En física de partículas, lo que suele importar es la energía cinética que adquiere la partícula, que suele medirse en electronvoltios (eV). Un eV es la energía que tiene un electrón cuando se acelera mediante un voltaje de un voltio, de manera que los electrones del televisor CRT tienen una energía de unos 15.000-20.000 eV, es decir, 15-20 keV (kiloelectronvoltios, o miles de electronvoltios).