Forskjellen mellom cyklotron og synkrotron

Cyclotron vs Synchrotron | Synkrotron Accelerator vs Cyclotron Accelerator
 

Cyclotron og synkrotron er to typer partikkel akseleratorer. Partikkel akseleratorer er svært nyttige maskiner når det gjelder felt av kjernefysikk. Høy-energikollisjonene av subatomiske partikler gir meget gode observasjoner på kjernenes natur. For noen som studerer et slikt felt, er det nødvendig med en grundig kunnskap i synkrotron-akseleratorer og cyklotron-akseleratorer. I denne artikkelen skal vi diskutere hvilke cyklotron- og synkrotron-akseleratorer som er, prinsippene disse maskinene bygger på, deres likheter, applikasjoner og endelig forskjellene mellom cyklotron-akseleratorer og synkrotron-akseleratorer.

Hva er Synchrotron Accelerator?

En synkrotron-akselerator er en type partikkel akselerator. Man må forstå konseptet med partikkel akselerator først, å forstå synkrotron akselerator tydelig. Når en ladet partikkel projiseres inn i et magnetfelt, beveger den seg på en sirkulær bane. Partikkel akseleratorer brukes til å studere naturen av atomer og subatomiske partikler ved å lage høyhastighets kollisjoner av slike partikler og studere selve kollisjonen og kollisjonens produkter. Et magnetfelt brukes i de fleste tilfeller for å akselerere partiklene. Den praktiske fremgangsmåten for å oppnå høyhastighetskollisjoner er ved å bruke to partikkelbjelker som roterer i motsatte retninger. Ved hjelp av denne metoden er det enkelt å oppnå høyhastighetskollisjoner med relative hastigheter så høyt som 99 prosent av lysets hastighet. Relativitetsteorien fastslår imidlertid at det ikke kan være relative hastigheter høyere enn lysets hastighet. Derfor kreves en stor mengde energi, selv for å akselerere partikkelstrålen til høy hastighet. En synkrotron-akselerator bruker et varierende magnetfelt og et varierende elektrisk felt, som holder partikkelstrålen på en skikkelig sirkulær bane når energien økes. En partikkel akselerator er laget av en torus med evnen til å endre intensiteten av elektriske og magnetiske felt inne i torus. Strålen til partikkelstrålen er den sirkulære banen som er innkapslet av torusen. Konseptet med synkrotron-akseleratoren ble utviklet av Sir Marcus Oliphant. Vladimir Veksler var den første personen til å publisere et vitenskapelig papir på synkrotron-akseleratorer, og den første elektronsynkrotron-akseleratoren ble konstruert av Edwin McMillan.

Hva er Cyclotron Accelerator?

Cyclotron akselerator er også en partikkel akselerator, som hovedsakelig brukes i småskala prosjekter. En syklotron er et sirkulært vakuumkammer hvor akselerasjon av partikler begynner i midten. Partiklene tar en spiralbane ettersom de akselereres. Cyclotron bruker et konstant magnetfelt, og et konstant frekvens elektrisk felt for å akselerere partiklene.