Electrostatic particle accelerator
ஒரு நிலைமின்னியல் துகள் முடுக்கி என்பது ஒரு துகள் முடுக்கி ஆகும், இதில் சார்ஜ் செய்யப்பட்ட துகள்கள் நிலையான உயர் மின்னழுத்த ஆற்றலால் அதிக ஆற்றலுக்கு துரிதப்படுத்தப்படுகின்றன. இது துகள் முடுக்கியின் மற்ற முக்கிய வகையுடன் முரண்படுகிறது, ஊசலாடும் புலத் துகள் முடுக்கிகள், இதில் துகள்கள் ஊசலாடும் மின்சார புலங்களால் துரிதப்படுத்தப்படுகின்றன. அவற்றின் எளிமையான வடிவமைப்பின் காரணமாக, நிலைமின்னியல் வகைகள் முதல் துகள் முடுக்கிகளாக இருந்தன. இரண்டு மிகவும் பொதுவான வகைகள் 1929 இல் ராபர்ட் வான் டி கிராஃப் கண்டுபிடித்த வான் டி கிராஃப் ஜெனரேட்டர் மற்றும் 1932 இல் ஜான் காக்கிராஃப்ட் மற்றும் எர்னஸ்ட் வால்டன் கண்டுபிடித்த காக்கிராஃப்ட்-வால்டன் முடுக்கி ஆகும். நிலைமின்னியல் முடுக்கிகளால் உற்பத்தி செய்யப்படும் அதிகபட்ச துகள் ஆற்றல் இயந்திரத்தை அடையக்கூடிய அதிகபட்ச மின்னழுத்தத்தால் வரையறுக்கப்படுகிறது. இது ஒரு சில மெகாவோல்ட்டுகளுக்கு காப்பு முறிவு மூலம் மட்டுப்படுத்தப்பட்டுள்ளது. ஊசலாடும் முடுக்கிகளுக்கு இந்த வரம்பு இல்லை, எனவே அவை நிலைமின்னியல் இயந்திரங்களை விட அதிக துகள் ஆற்றல்களை அடைய முடியும். ஊசலாடும் கள இயந்திரங்களை விட நிலைமின்னியல் முடுக்கிகளின் நன்மைகள் குறைந்த செலவு, தொடர்ச்சியான கற்றைகளை உற்பத்தி செய்யும் திறன் மற்றும் அதிக கற்றை நீரோட்டங்கள் ஆகியவை தொழில்துறைக்கு பயனுள்ளதாக இருக்கும். எனவே, பிளாஸ்டிக் ஷ்ரிங்க் ரேப் உற்பத்தி, உயர் சக்தி எக்ஸ்ரே இயந்திரங்கள், மருத்துவத்தில் கதிர்வீச்சு சிகிச்சை, ரேடியோ ஐசோடோப் உற்பத்தி, குறைக்கடத்தி உற்பத்தியில் அயனி உள்வைப்புகள் மற்றும் கருத்தடை போன்ற தொழில்துறை பயன்பாடுகளுடன் அவை மிகவும் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படும் துகள் முடுக்கிகள் ஆகும். உலகெங்கிலும் உள்ள பல பல்கலைக்கழகங்களில் ஆராய்ச்சி நோக்கங்களுக்காக நிலைமின்னியல் முடுக்கிகள் உள்ளன. உயர் ஆற்றல் ஊசலாடும் புல முடுக்கிகள் பொதுவாக ஒரு நிலைமின்னியல் இயந்திரத்தை அவற்றின் முதல் கட்டமாக இணைக்கின்றன, துகள்களை முக்கிய முடுக்கிக்குள் செலுத்துவதற்கு போதுமான அதிக வேகத்திற்கு துரிதப்படுத்துகின்றன. நிலைமின்னியல் முடுக்கிகள் என்பது நேரியல் முடுக்கிகளின் (லினாக்ஸ்) துணைக்குழுவாகும். அனைத்து லினாக்குகளும் ஒரு நேர் கோட்டில் துகள்களை முடுக்கிவிடும் அதே வேளையில், நிலைமின்னியல் முடுக்கிகள் ஒற்றை உயர் மின்னழுத்த மூலத்திலிருந்து ஒரு நிலையான முடுக்கி புலத்தைப் பயன்படுத்துகின்றன, அதே நேரத்தில் ரேடியோ அதிர்வெண் லினாக்குகள் தொடர்ச்சியான முடுக்கி இடைவெளிகளில் ஊசலாடும் மின்சார புலங்களைப் பயன்படுத்துகின்றன. பயன்பாடுகள் நிலைமின்னியல் முடுக்கிகள் அறிவியல் மற்றும் தொழில்துறையில் பரந்த அளவிலான பயன்பாடுகளைக் கொண்டுள்ளன. அடிப்படை ஆராய்ச்சி துறையில், பல நூற்றுக்கணக்கான எம். இ. வி வரை ஆற்றல்களில் ஆராய்ச்சிக்கு அணு கருக்களின் கற்றைகளை வழங்க அவை பயன்படுத்தப்படுகின்றன. தொழில்துறை மற்றும் பொருள் அறிவியலில் அவை அயனி பொருத்துதல் மற்றும் அயனி கற்றை கலவை உள்ளிட்ட பொருட்கள் மாற்றத்திற்கான அயனி கற்றைகளை உற்பத்தி செய்ய பயன்படுத்தப்படுகின்றன. ரதர்ஃபோர்ட் பேக்ஸ்கேட்டரிங் ஸ்பெக்ட்ரோமெட்ரி (ஆர். பி. எஸ்), துகள்-தூண்டப்பட்ட எக்ஸ்ரே உமிழ்வு (பி. ஐ. எக்ஸ். இ), ஆக்ஸிலரேட்டர் மாஸ் ஸ்பெக்ட்ரோமெட்ரி (ஏ. எம். எஸ்), எலாஸ்டிக் ரீகோயில் டிடெக்ஷன் (ஈ. ஆர். டி) மற்றும் பிறவற்றை உள்ளடக்கிய கனமான அயனிகளின் நிலைமின்னியல் முடுக்கத்தை அடிப்படையாகக் கொண்ட பல பொருள் பகுப்பாய்வு நுட்பங்களும் உள்ளன. இந்த இயந்திரங்கள் முதன்மையாக அணு கருக்களை துரிதப்படுத்துகின்றன என்றாலும், மருத்துவ கருவிகளின் கருத்தடை, எக்ஸ்ரே உற்பத்தி மற்றும் சிலிக்கான் செதில் உற்பத்தி உள்ளிட்ட தொழில்துறை நோக்கங்களுக்காக எலக்ட்ரான்களை துரிதப்படுத்த பல சிறிய இயந்திரங்கள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. நிலைமின்னியல் துகள் முடுக்கியின் ஒரு சிறப்பு பயன்பாடு தூசி முடுக்கிகள் ஆகும், இதில் நானோமீட்டர் முதல் மைக்ரோமீட்டர் அளவிலான மின்சாரத்தால் சார்ஜ் செய்யப்பட்ட தூசி துகள்கள் வினாடிக்கு 100 கிமீ வேகத்தில் துரிதப்படுத்தப்படுகின்றன. தூசி முடுக்கிகள் தாக்க பள்ளம் ஆய்வுகள், தாக்க அயனியாக்கம் தூசி கண்டறிதலின் அளவுத்திருத்தம் மற்றும் விண்கல் ஆய்வுகளுக்கு பயன்படுத்தப்படுகின்றன. ஒற்றை முனை இயந்திரங்கள் மில்லியன் கணக்கான வோல்ட்டுகளின் வரிசையில் நிலையான ஆற்றலில் வைக்கப்பட்டுள்ள உயர் மின்னழுத்த முனையத்தைப் பயன்படுத்தி, சார்ஜ் செய்யப்பட்ட துகள்களை துரிதப்படுத்தலாம். எளிமையான மொழியில், ஒரு நிலைமின்னியல் மின்தேக்கி அடிப்படையில் ஒரு மாபெரும் மின்தேக்கி (தட்டுகள் இல்லாவிட்டாலும்). காக் கிராஃப்ட் & வால்டன் அல்லது வான் டி கிராஃப் முறைகளைப் பயன்படுத்தி அதிக மின்னழுத்தம் அடையப்படுகிறது, முடுக்கிகள் பெரும்பாலும் இந்த கண்டுபிடிப்பாளர்களின் பெயரால் அழைக்கப்படுகின்றன. வான் டி கிராஃப்பின் அசல் வடிவமைப்பு எலக்ட்ரான்களை ஒரு உலோக சீப்புடன் ஒரு இன்சுலேடிங் தாள் அல்லது பெல்ட்டில் வைக்கிறது, பின்னர் தாள் உடல் ரீதியாக அசையாத எலக்ட்ரான்களை முனையத்திற்கு கொண்டு செல்கிறது. அதிக மின்னழுத்தத்தில், முனையம் ஒரு கடத்தி என்றாலும், கடத்திக்குள் ஒரு தொடர்புடைய சீப்பு உள்ளது, இது தாளில் இருந்து எலக்ட்ரான்களை எடுக்க முடியும்; காஸ் விதி காரணமாக, ஒரு கடத்திக்குள் மின்சார புலம் இல்லை, எனவே எலக்ட்ரான்கள் உள்ளே வந்தவுடன் மேடையில் இருந்து விரட்டப்படுவதில்லை. பெல்ட் ஒரு வழக்கமான கன்வேயர் பெல்ட்டை ஒத்த பாணியில் உள்ளது, ஒரு முக்கிய விதிவிலக்குஃ இது தடையற்றது. எனவே, பெல்ட் உடைந்திருந்தால், பெல்ட்டை மாற்றுவதற்காக ஆக்ஸிலரேட்டர் ஓரளவு பிரிக்கப்பட வேண்டும், இது அதன் நிலையான சுழற்சி மற்றும் பொதுவாக ஒரு ரப்பரால் செய்யப்படுவதால், குறிப்பாக அசாதாரண நிகழ்வு அல்ல. பெல்ட்களில் உள்ள நடைமுறை சிரமம் கட்டணங்களை உடல் ரீதியாக கொண்டு செல்வதற்கான வேறு ஊடகத்திற்கு வழிவகுத்ததுஃ துகள்களின் சங்கிலி. ஒரு சாதாரண சங்கிலியைப் போலல்லாமல், இது ஒரு முனையிலிருந்து மற்றொன்றுக்கு கடத்தாதது, ஏனெனில் மின்கடத்திகள் மற்றும் கடத்திகள் இரண்டும் அதன் கட்டுமானத்தில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. இந்த வகையான முடுக்கிகள் பொதுவாக பெல்லட்ரான்கள் என்று அழைக்கப்படுகின்றன. மேலே உள்ள வழிகளில் ஒன்றின் மூலம் மேடையை மின்சாரத்தால் சார்ஜ் செய்ய முடிந்தவுடன், பீம் கோட்டின் முடிவில் மேடையில் சில நேர்மறை அயனிகள் வைக்கப்படுகின்றன, அதனால்தான் இது முனையம் என்று அழைக்கப்படுகிறது. இருப்பினும், அயனி மூலமானது அதிக ஆற்றலில் வைக்கப்படுவதால், கட்டுப்பாடு அல்லது பராமரிப்புக்காக அயனி மூலத்தை நேரடியாக அணுக முடியாது. எனவே, முனையத்திற்குள் உள்ள பல்வேறு நெம்புகோல்களுடன் இணைக்கப்பட்ட பிளாஸ்டிக் கம்பிகள் போன்ற முறைகள் கிளைத்து தொலைதூரத்தில் மாற்றப்படலாம். நடைமுறை சிக்கல்களைத் தவிர்த்து, இயங்குதளம் நேர்மறையாக சார்ஜ் செய்யப்பட்டால், அது அதே மின்சார துருவமுனைப்பின் அயனிகளை விரட்டி, அவற்றை துரிதப்படுத்தும். E = qV ஆக, E என்பது வளர்ந்து வரும் ஆற்றல், q என்பது அயனி சார்ஜ் மற்றும் V என்பது முனைய மின்னழுத்தம், இந்த முறையில் துரிதப்படுத்தப்பட்ட துகள்களின் அதிகபட்ச ஆற்றல் நடைமுறையில் உயர் மின்னழுத்த தளத்தின் வெளியேற்ற வரம்பால் வரையறுக்கப்படுகிறது, சுற்றுப்புற வளிமண்டல நிலைமைகளின் கீழ் சுமார் 12 எம். வி. இந்த வரம்பை அதிகரிக்க முடியும், எடுத்துக்காட்டாக, காற்றை விட அதிக மின்கடத்தா மாறிலி கொண்ட ஒரு காப்பு வாயுவின் தொட்டியில் எச். வி இயங்குதளத்தை வைத்திருப்பதன் மூலம், எஸ். எஃப் 6 போன்ற மின்கடத்தா மாறிலி காற்றை விட சுமார் இரண்டரை மடங்கு அதிகமாக உள்ளது. இருப்பினும், SF6 கொண்ட ஒரு தொட்டியில் கூட அதிகபட்சமாக அடையக்கூடிய மின்னழுத்தம் சுமார் 30 MV ஆகும். இன்னும் சிறந்த இன்சுலேடிங் சக்திகளைக் கொண்ட பிற வாயுக்கள் இருக்கலாம், ஆனால் SF6 வேதியியல் ரீதியாக மந்தமானது மற்றும் நச்சுத்தன்மையற்றது. அதிகபட்ச முடுக்கம் ஆற்றலை மேலும் அதிகரிக்க, ஒரே உயர் மின்னழுத்தத்தை இரண்டு முறை பயன்படுத்த டாண்டம் கருத்து கண்டுபிடிக்கப்பட்டது. டேண்டம் முடுக்கிகள் வழக்கமாக, நேர்மறையாக சார்ஜ் செய்யப்பட்ட அயனிகள் முடுக்கிவிடப்படுகின்றன, ஏனெனில் இது அணு கருவின் துருவமுனைப்பு ஆகும். இருப்பினும், அயனிகளை முடுக்கிவிட ஒரே நிலையான மின்சார ஆற்றலை இரண்டு முறை பயன்படுத்த விரும்பினால், அயனிகளின் மின்னூட்டத்தின் துருவமுனைப்பு எதிர்மின் அயனிகளிலிருந்து நேர்மின் அயனிகளுக்கு மாற வேண்டும் அல்லது மின்கடத்தியின் உள்ளே இருக்கும்போது அதற்கு நேர்மாறாக மாற வேண்டும், அங்கு அவை மின்சார விசையை உணராது. ஆற்றல்மிக்க அயனியிலிருந்து எலக்ட்ரான்களை அகற்றுவது அல்லது அகற்றுவது எளிது. பொருளுடனான அயனி தொடர்புகளின் பண்புகளில் ஒன்று எலக்ட்ரான்களின் பரிமாற்றமாகும், இது அயனி அதை பொருளுக்குள் டெபாசிட் செய்வதன் மூலம் ஆற்றலை இழக்கக்கூடிய ஒரு வழியாகும், இது ஒரு திடப்பொருளில் ஒரு எறிபொருள் ஷாட்டை நாம் உள்ளுணர்வாக எதிர்பார்க்க வேண்டும். இருப்பினும், இலக்கு மெல்லியதாகவோ அல்லது ஏவுகணை அதிக ஆற்றலாகவோ மாறும்போது, படலத்தில் டெபாசிட் செய்யப்பட்ட ஆற்றலின் அளவு குறைந்து கொண்டே வருகிறது. முனையத்திற்கு வெளியே உள்ள அயனி மூலத்தை டாண்டம்கள் கண்டறிகின்றன, அதாவது முனையம் அதிக மின்னழுத்தத்தில் இருக்கும்போது அயனி மூலத்தை அணுகுவது கணிசமாக குறைவான கடினம், குறிப்பாக முனையம் ஒரு எரிவாயு தொட்டிக்குள் இருந்தால். எனவே ஒரு ஸ்பட்டரிங் அயன் மூலத்திலிருந்து ஒரு எதிர்மின் அயனி கற்றை ஒப்பீட்டளவில் குறைந்த மின்னழுத்த தளத்திலிருந்து உயர் மின்னழுத்த முனையத்தை நோக்கி செலுத்தப்படுகிறது. முனையத்திற்குள், கற்றை ஒரு மெல்லிய படலத்தில் (ஒரு சதுர சென்டிமீட்டருக்கு மைக்ரோகிராம்களின் வரிசையில்) குறுக்கிடுகிறது, பெரும்பாலும் கார்பன் அல்லது பெரிலியம், அயனி கற்றை எலக்ட்ரான்களை அகற்றுவதன் மூலம் அவை நேர்மின் அயனிகளாக மாறுகின்றன. - 1 க்கும் மேற்பட்ட சார்ஜ் நிலையில் உள்ள எதிர்மின் அயனிகளை உருவாக்குவது கடினம் என்பதால், ஒரு இணைப்பிலிருந்து வெளிப்படும் துகள்களின் ஆற்றல் E = (q + 1) V ஆகும், அங்கு அந்த எதிர்மின் அயனியிலிருந்து இரண்டாவது முடுக்கம் ஆற்றலை ஸ்ட்ரிப்பர் படலத்திலிருந்து வெளிப்படும் நேர்மறை சார்ஜ் நிலைக்கு q ஐச் சேர்த்தோம்; ஒவ்வொரு கட்டத்திலும் அணுக்கருவின் ஆற்றலை அதிகரிப்பதால் இந்த வெவ்வேறு சார்ஜ் அறிகுறிகளை ஒன்றாகச் சேர்க்கிறோம். இந்த அர்த்தத்தில், ஒரு டான்டெம் ஒரு புரோட்டான் கற்றை அதிகபட்ச ஆற்றலை இரட்டிப்பாக்க முடியும் என்பதை நாம் தெளிவாகக் காணலாம், அதன் அதிகபட்ச சார்ஜ் நிலை வெறுமனே + 1 ஆகும், ஆனால் ஒரு டான்டெம் மூலம் பெறப்பட்ட நன்மை நாம் அதிக வெகுஜனத்திற்குச் செல்லும்போது வருவாயைக் குறைக்கிறது, எடுத்துக்காட்டாக, ஒரு சிலிக்கான் கற்றை 6 + சார்ஜ் நிலையை எளிதில் பெறலாம். ஒவ்வொரு தனிமத்தையும் எளிதில் எதிர்மின் அயனியாக மாற்றுவது சாத்தியமில்லை, எனவே KrF− மற்றும் XeF− வெற்றிகரமாக உற்பத்தி செய்யப்பட்டு முடுக்கிவிடப்பட்டிருந்தாலும், ஹீலியத்தை விட கனமான எந்த உன்னத வாயுக்களையும் டாண்டம்கள் துரிதப்படுத்துவது மிகவும் அரிது. இருப்பினும், எதிர்மின் அயனிகளைப் பெறுவதற்காக சேர்மங்களை உருவாக்குவது வழக்கத்திற்கு மாறானது அல்ல, மேலும் டிஐஹெச் 2 டிஐஹெச்-ஆகப் பிரித்தெடுக்கப்பட்டு புரோட்டான் கற்றை உருவாக்கப் பயன்படுத்தப்படலாம், ஏனெனில் இந்த எளிய மற்றும் பெரும்பாலும் பலவீனமாக பிணைக்கப்பட்ட இரசாயனங்கள் முனைய ஸ்ட்ரிப்பர் படலத்தில் உடைக்கப்படும். அனயான் அயன் கற்றை உற்பத்தி டாண்டம் ஆக்ஸிலரேட்டர் பயன்பாட்டிற்கான ஒரு முக்கிய ஆய்வுப் பொருளாக இருந்தது, மேலும் எதிர்மறை அயன் சமையல் புத்தகத்தில் பெரும்பாலான கூறுகளுக்கான சமையல் குறிப்புகள் மற்றும் விளைச்சல்களைக் காணலாம். டாண்டம்களை முனைய முறையில் இயக்கலாம், அங்கு அவை ஒற்றை-முனை நிலைமின்னியல் முடுக்கி போல செயல்படுகின்றன, இது உன்னத வாயுக்களின் கற்றைகளை உருவாக்குவதற்கான மிகவும் பொதுவான மற்றும் நடைமுறை வழியாகும். 'டாண்டம்' என்ற பெயர் அதே உயர் மின்னழுத்தத்தின் இரட்டைப் பயன்பாட்டிலிருந்து உருவானது, இருப்பினும் முனையத்தை சார்ஜ் செய்யும் முறையின் அடிப்படையில் வழக்கமான நிலைமின்னியல் முடுக்கிகளின் அதே பாணியில் டாண்டம்களுக்கு பெயரிடப்படலாம். எம். பி. டாண்டம் வான் டி கிராஃப் என்பது ஒரு வகை டாண்டம் முடுக்கி ஆகும். இவற்றில் பத்து 20 ஆம் நூற்றாண்டில் நிறுவப்பட்டன; வட அமெரிக்காவில் ஆறு மற்றும் ஐரோப்பாவில் நான்கு. எலக்ட்ரோஸ்டேடிக் ஆக்ஸிலரேட்டர்களுடன் கருத்தில் கொள்ள வேண்டிய ஒரு தந்திரம் என்னவென்றால், பொதுவாக வெற்றிட கற்றை கோடுகள் எஃகு மூலம் செய்யப்படுகின்றன. இருப்பினும், உயர் மின்னழுத்த முனையத்திலிருந்து தரையில் ஒரு கடத்தும் எஃகு குழாயை நன்கு இணைக்க முடியாது. எனவே, பைரக்ஸ் போன்ற ஒரு வலுவான கண்ணாடியின் பல வளையங்கள், அவற்றின் இடைமுகம் ஒரு வெற்றிட முத்திரையாக இருக்கும் வகையில் ஒன்றாக இணைக்கப்படுகின்றன, ஒரு செம்பு கேஸ்கெட் போன்றது; ஒரு நீண்ட கண்ணாடி குழாய் அதன் சொந்த எடையை ஆதரிக்கும் வெற்றிடம் அல்லது எலும்பு முறிவு கீழ் உடைக்க முடியும். முக்கியமாக இயற்பியலைப் பொறுத்தவரை, இந்த இடை-இடைவெளி கடத்தும் வளையங்கள் முடுக்கிவிடும் நெடுவரிசையில் மிகவும் சீரான மின்சார புலத்தை உருவாக்க உதவுகின்றன. கண்ணாடி வளையங்களின் இந்த பீம் கோடு முனையத்தின் இரு முனைகளிலும் சுருக்கத்தால் ஆதரிக்கப்படுகிறது. கண்ணாடி கடத்தப்படாததால், அதை தரையில் இருந்து ஆதரிக்க முடியும், ஆனால் முனையத்திற்கு அருகிலுள்ள அத்தகைய ஆதரவுகள் வடிவமைப்பைப் பொறுத்து முனையத்தின் வெளியேற்றத்தைத் தூண்டும். சில நேரங்களில் சுருக்கம் போதுமானதாக இருக்காது, மேலும் முழு பீம் லைனும் சரிந்து சிதைந்து போகலாம். இந்த யோசனை டான்டெம்களின் வடிவமைப்பிற்கு குறிப்பாக முக்கியமானது, ஏனெனில் அவை இயற்கையாகவே நீண்ட பீம் கோடுகளைக் கொண்டுள்ளன, மேலும் பீம் கோடு முனையம் வழியாக இயங்க வேண்டும். பெரும்பாலும் நிலைமின்னியல் முடுக்கிகள் ஒரு கிடைமட்ட கோட்டில் ஏற்பாடு செய்யப்படுகின்றன. இருப்பினும், சில டாண்டம்கள் ஒரு "யு" வடிவத்தைக் கொண்டிருக்கலாம், மேலும் கொள்கையளவில் முனையத்தில் ஒரு காந்த இருமுனையுடன் கற்றை எந்த திசையிலும் திருப்பப்படலாம். சில நிலைமின்னியல் முடுக்கிகள் செங்குத்தாக அமைக்கப்பட்டுள்ளன, அங்கு அயனி மூலமோ அல்லது "U" வடிவ செங்குத்து இணைப்பின் விஷயத்தில் முனையமோ ஒரு கோபுரத்தின் உச்சியில் உள்ளது. ஒரு கோபுரம் ஏற்பாடு இடத்தை சேமிப்பதற்கான ஒரு வழியாக இருக்கலாம், மேலும் கண்ணாடி வளையங்களால் செய்யப்பட்ட முனையத்துடன் இணைக்கும் பீம் கோடு ஈர்ப்பு விசையை இயற்கையான சுருக்க ஆதாரமாக பயன்படுத்திக் கொள்ளலாம். ஒரு ஒற்றை முனை நிலைமின்னியல் முடுக்கியில் சார்ஜ் செய்யப்பட்ட துகள் இரண்டு மின்முனைகளுக்கு இடையிலான ஒற்றை ஆற்றல் வேறுபாட்டின் மூலம் முடுக்கிவிடப்படுகிறது, எனவே வெளியீட்டு துகள் ஆற்றல் துகள் மீது உள்ள சார்ஜ் முடுக்கிவிடும் மின்னழுத்தத்தால் பெருக்கப்படுவதற்கு சமம் ஒரு இணை முடுக்கியில் துகள் ஒரே மின்னழுத்தத்தால் இரண்டு முறை முடுக்கிவிடப்படுகிறது, எனவே வெளியீட்டு ஆற்றல். சார்ஜ் கூலோம்ப்களின் வழக்கமான அலகுகளில் இருந்தால் மற்றும் ஆற்றல் வோல்ட்டுகளில் இருந்தால் துகள் ஆற்றல் ஜூல்களில் வழங்கப்படும். இருப்பினும், அடிப்படை துகள்களில் உள்ள சார்ஜ் மிகவும் சிறியதாக இருப்பதால் (எலக்ட்ரானில் உள்ள சார்ஜ் 1.6x10 −19 கூலம்ப்கள்), ஜூல்ஸில் உள்ள ஆற்றல் மிகக் குறைந்த எண்ணிக்கையாகும். அனைத்து அடிப்படை துகள்களும் எலக்ட்ரானில் அடிப்படை கட்டணத்தின் மடங்குகளாக இருக்கும் கட்டணங்களைக் கொண்டிருப்பதால், கூலோம்ப்கள், துகள் இயற்பியலாளர்கள் துகள் ஆற்றல்களை வெளிப்படுத்த வேறு அலகு பயன்படுத்துகின்றனர், எலக்ட்ரான் வோல்ட் (ஈ. வி.) இது கணக்கிடுவதை எளிதாக்குகிறது. எலக்ட்ரான்வோல்ட் என்பது ஒரு வோல்ட்டின் சாத்தியமான வேறுபாட்டின் வழியாகச் செல்லும் 1e ஆதாயங்களின் சார்ஜ் கொண்ட ஒரு துகள் ஆற்றலுக்கு சமம். மேற்கண்ட சமன்பாட்டில், அடிப்படை மின்னூட்டங்கள் e இல் அளவிடப்பட்டு, மின்னழுத்தங்களில் இருந்தால், துகள் ஆற்றல் eV இல் வழங்கப்படுகிறது. எடுத்துக்காட்டாக, 2e மின்னூட்டம் கொண்ட ஒரு ஆல்பா துகள் ஒரு மில்லியன் வோல்ட் (1 எம். வி) மின்னழுத்த வேறுபாட்டின் மூலம் துரிதப்படுத்தப்பட்டால், அது இரண்டு மில்லியன் எலக்ட்ரான் வோல்ட் ஆற்றலைக் கொண்டிருக்கும், சுருக்கமாக 2 MeV. நிலைமின்னியல் இயந்திரங்களில் முடுக்கிவிடும் மின்னழுத்தம் 0.1 முதல் 25 எம். வி வரம்பில் உள்ளது மற்றும் துகள்களின் மீதான கட்டணம் ஒரு சில அடிப்படை கட்டணங்கள் ஆகும், எனவே துகள் ஆற்றல் குறைந்த எம். இ. வி வரம்பில் உள்ளது. அதிக சக்திவாய்ந்த முடுக்கிகள் கிகா எலக்ட்ரான் வோல்ட் (ஜிஇவி) வரம்பில் ஆற்றல்களை உற்பத்தி செய்ய முடியும். குறிப்புகள் வெளிப்புற இணைப்புகள் மின்காந்த முடுக்கிகளின் IAEA தரவுத்தளம் முடுக்கி இயற்பியல் அணு இயற்பியல்