Cyclotron vs Synchrotron | Synchrotron Accelerator vs Cyclotron Accelerator
A ciklotron és a szinkrotron kétféle részecskegyorsító. A részecskegyorsítók nagyon hasznos gépek az atomfizika területén. A szubatomi részecskék nagy energiájú ütközései nagyon jó megfigyeléseket adnak a mag természetéről. Aki ilyen területet tanul, annak alapos ismerete szükséges a szinkrotrongyorsítók és a ciklotrongyorsítók terén. Ebben a cikkben megvitatjuk, hogy mi a ciklotron és a szinkrotron gyorsító, milyen elveken alapulnak ezek a gépek, hasonlóságaik, alkalmazásuk és végül a ciklotron gyorsítók és a szinkrotron gyorsítók közötti különbségek.
Mi az a Synchrotron Accelerator?
A szinkrotron-gyorsító egyfajta részecskegyorsító. Először meg kell érteni a részecskegyorsító fogalmát, világosan meg kell érteni a szinkrotrongyorsítót. Amikor egy töltött részecske kivetül egy mágneses mezőbe, az kör alakú úton halad. A részecskegyorsítókat az atomok és a szubatomi részecskék természetének tanulmányozására használják az ilyen részecskék nagy sebességű ütközéseinek végrehajtásával, valamint az ütközés és az ütközés termékeinek tanulmányozásával. Az esetek többségében mágneses teret használnak a részecskék felgyorsítására. A nagy sebességű ütközések előállításának gyakorlati módja két ellentétes irányban forgó részecskesugár alkalmazása. Ezzel a módszerrel könnyű nagy sebességű ütközéseket elérni, amelyek relatív sebessége elérheti a fénysebesség 99 százalékát. Azonban,a relativitáselmélet kimondja, hogy a fénysebességnél nagyobb relatív sebesség nem lehet. Ezért hatalmas mennyiségű energiára van szükség még ahhoz is, hogy a részecske nyalábja nagy sebességre gyorsuljon. A szinkrotrongyorsító változó mágneses teret és változó elektromos teret használ, amelyek az energia megnövekedésekor a részecskesugarat megfelelő körpályán tartják. A részecskegyorsító egy tóruszból készül, amely képes megváltoztatni a tórus belsejében található elektromos és mágneses mezők intenzitását. A részecskesugár útvonala a tórusz által körbekerített körút. A szinkrotrongyorsító koncepcióját Sir Marcus Oliphant dolgozta ki. Vladimir Veksler volt az első, aki tudományos cikket publikált a szinkrotrongyorsítókról, és az első elektronszinkrotrongyorsítót Edwin McMillan készítette.
Mi az a Cyclotron Accelerator?
A ciklotrongyorsító egyben részecskegyorsító is, amelyet leginkább kis méretű projektekben alkalmaznak. A ciklotron egy kör alakú vákuumkamra, ahol a részecskék gyorsulása középpontjában kezdődik. A részecskék gyorsulás közben spirális utat járnak be. A ciklotron állandó mágneses teret és állandó frekvenciájú elektromos teret használ a részecskék felgyorsítására.
Mi a különbség a ciklotron és a szinkrotron gyorsítók között?
• A ciklotron állandó mágneses teret és állandó frekvenciájú elektromos teret használ, de a szinkrotron változó elektromos és mágneses tereket használ.
• A szinkrotron torus alakú csőből, míg a ciklotron hengeres vagy gömb alakú kamrából készül.
• A szinkrotron módot a legtöbb nagyszabású projekt, például a CERN nagy hadronütközője (LHC) használja, de a ciklotront leginkább kis méretű projektekben használják.
