¿Cuáles son los pros y los contras de un acelerador lineal de partículas sobre uno cíclico?

Brevemente, un acelerador lineal es más simple, pero uno circular le permite usar las mismas estructuras de aceleración una y otra vez para las mismas partículas. Ver acelerador de partículas – Wikipedia. A medida que avanza hacia energías cada vez más altas, necesita imanes más fuertes o un radio más grande en un sincrotrón para doblar las partículas en un camino circular. El trabajo con cavidades RF superconductoras ha reducido la distancia requerida para acelerar las partículas, mientras que la aceleración por plasma puede ofrecer una forma para que los aceleradores lineales pequeños (menos costosos) superen a los circulares más grandes.

Los ciclotrones son circulares y pueden producir un haz continuo, pero los límites prácticos de energía se alcanzaron hace décadas, simplemente no es factible crear una lata evacuada de kilómetros de diámetro. Sin embargo, los pequeños se han demostrado útiles para la producción de isótopos donde no se requieren las altas energías requeridas por alguna física experimental: han pasado del experimento a la producción.

(Podría pasar el rato con estos tipos, pero no soy un verdadero experto)

La aceleración angular de un acelerador cíclico es grande, mientras que la aceleración angular de una aceleración lineal es pequeña. Las cargas se irradian cuando aceleran, por lo que el dispositivo de aceleración cíclica soporta mucha radiación de las partículas cargadas. Por otro lado, puede construir un acelerador cíclico en su patio trasero (no necesita un largo camino).

Los aceleradores lineales son mucho más fáciles de construir que los aceleradores circulares porque no necesitan los imanes grandes necesarios para obligar a las partículas a ir en círculo. Los aceleradores circulares también necesitan radios enormes para que las partículas alcancen energías suficientemente altas, por lo que son caras de construir.
Cuando una partícula cargada se acelera, irradia energía. A altas energías, la pérdida de radiación es mayor para la aceleración circular que para la aceleración lineal.

Depende de lo que esté acelerando: para los protones que son pesados ​​e irradian poco cuando son doblados por un imán, lo mejor es circular. Para los electrones que son ligeros e irradian mucho cuando se doblan, lo lineal es mejor, especialmente a medida que la energía aumenta y el tamaño del anillo necesario para hacerlo es prácticamente imposible.

Creo que si pudieras hacer que las partículas viajen por encima de la velocidad de la luz en lugar de casi, podrías ver lo que sucede con las partículas una vez que aumentan la velocidad de la luz en un modelo lineal, en lugar de uno circular donde colisionarían. Eso realmente debería ser conocido por algo importante (como una persona) viajó más rápido que la luz, esto debería hacerse sin que las partículas colisionen entre sí, no podría enviar a una persona más rápido que esa velocidad sin saber si se quedaría juntos o no