Cyclotron vs Synchrotron | Synchrotron Accelerator vs Cyclotron Accelerator
A ciklotron és a szinkrotron a részecskegyorsítók két típusa. A részecskegyorsítók nagyon hasznos gépek, ha a magfizika területéről van szó. A szubatomi részecskék nagy energiájú ütközései nagyon jó megfigyeléseket adnak az atommag természetére vonatkozóan. Aki ilyen területen tanul, annak alapos ismerete szükséges a szinkrotrongyorsítók és ciklotrongyorsítók terén. Ebben a cikkben megvitatjuk, hogy mik a ciklotron és szinkrotron gyorsítók, milyen elveken alapulnak ezek a gépek, hasonlóságaik, alkalmazásaik és végül a ciklotrongyorsítók és a szinkrotrongyorsítók közötti különbségek.
Mi az a Synchrotron Accelerator?
A szinkrotrongyorsító a részecskegyorsító egy fajtája. Először meg kell érteni a részecskegyorsító fogalmát, hogy világosan megértsük a szinkrotrongyorsítót. Amikor egy töltött részecskét a mágneses térbe vetítenek, körpályán mozog. A részecskegyorsítókat az atomok és az atom alatti részecskék természetének tanulmányozására használják az ilyen részecskék nagy sebességű ütközésének, valamint magának az ütközésnek és az ütközés termékeinek tanulmányozására. A legtöbb esetben mágneses mezőt használnak a részecskék felgyorsítására. A nagy sebességű ütközések gyakorlati módja két ellentétes irányba forgó részecskenyaláb alkalmazása. Ezzel a módszerrel könnyű elérni a nagy sebességű ütközéseket, amelyek relatív sebessége akár a fénysebesség 99 százaléka is. A relativitáselmélet azonban azt állítja, hogy nem létezhetnek a fénysebességnél nagyobb relatív sebességek. Ezért hatalmas mennyiségű energiára van szükség még ahhoz is, hogy a részecskenyaláb nagy sebességre gyorsuljon. A szinkrotrongyorsító változó mágneses mezőt és változó elektromos mezőt használ, ami a részecskesugarat megfelelő körpályán tartja az energia növelésekor. A részecskegyorsító egy tóruszból készül, amely képes megváltoztatni a tórusz belsejében lévő elektromos és mágneses mezők intenzitását. A részecskenyaláb útja a tórusz által bezárt körpálya. A szinkrotrongyorsító koncepcióját Sir Marcus Oliphant dolgozta ki. Vladimir Veksler volt az első ember, aki tudományos cikket publikált a szinkrotrongyorsítókról, az első elektronszinkrotrongyorsítót pedig Edwin McMillan építette meg.
Mi az a Cyclotron Accelerator?
A Cyclotron gyorsító egyben részecskegyorsító is, amelyet többnyire kis projektekben használnak. A ciklotron egy kör alakú vákuumkamra, ahol a részecskék gyorsulása a középpontban kezdődik. A részecskék spirális úton haladnak, ahogy felgyorsulnak. A ciklotron állandó mágneses mezőt és állandó frekvenciájú elektromos mezőt használ a részecskék felgyorsítására.
Mi a különbség a Cyclotron és a Synchrotron Accelerators között?
• A Cyclotron állandó mágneses teret és állandó frekvenciájú elektromos teret használ, de a szinkrotron változó elektromos és mágneses tereket.
• A szinkrotron tórusz alakú csőből, míg a ciklotron hengeres vagy gömb alakú kamrából készül.
• A szinkrotron üzemmódot használják a legtöbb nagyszabású projektben, például a CERN-ben a nagy hadronütköztetőben (LHC), de a ciklotront többnyire kis léptékű projektekben használják.
