Razlika med ciklotronom in sinhrotronom

Cyclotron vs Synchrotron | Synchrotron Accelerator vs Ciklotronski pospeševalnik
 

Ciklotron in sinhrotron sta dve vrsti pospeševalcev delcev. Pospeševalci delcev so zelo uporabni stroji, ko gre za področje jedrske fizike. Visokoenergijski trki subatomskih delcev dajejo zelo dobra opažanja narave jedra. Za nekoga, ki preučuje takšno področje, je potrebno temeljito znanje sinhrotronskih pospeševalnikov in ciklotronskih pospeševalnikov. V tem članku bomo razpravljali o tem, kaj so ciklotronski in sinhrotronski pospeševalci, načela, na katerih temeljijo ti stroji, njihove podobnosti, aplikacije in na koncu razlike med ciklotronskimi pospeševalci in sinhrotronskimi pospeševalci.

Kaj je sinhrotronski pospeševalnik?

Sinhrotronski pospeševalnik je vrsta pospeševalca delcev. Najprej je treba razumeti koncept pospeševalnika delcev, da jasno razume sinhrotronski pospeševalnik. Ko se nabito delce projicira v magnetno polje, se premika po krožni poti. Akceleratorji delcev se uporabljajo za preučevanje narave atomov in subatomskih delcev tako, da se takšni delci naredijo velike hitrosti in preučijo sam trk in produkte trčenja. Za pospeševanje delcev se v večini primerov uporablja magnetno polje. Praktična metoda doseganja hitrostnih trkov je uporaba dveh žarkov delcev, ki se vrtijo v nasprotnih smereh. S to metodo je mogoče enostavno doseči trke velike hitrosti z relativno hitrostjo do 99 odstotkov hitrosti svetlobe. Vendar teorija relativnosti navaja, da relativne hitrosti, večje od hitrosti svetlobe, ne morejo biti. Zato je za pospešitev žarka delcev do velike hitrosti potrebna ogromna količina energije. Sinhrotronski pospeševalnik uporablja različno magnetno polje in spreminjajoče se električno polje, ki ohranjata delček snopa na pravilni krožni poti, ko se energija poveča. Akcelerator za delce je narejen iz tora z možnostjo spreminjanja jakosti električnih in magnetnih polj znotraj tora. Pot snopa delcev je krožna pot, ki jo obdaja torus. Koncept sinhrotronskega pospeševalnika je razvil sir Marcus Oliphant. Vladimir Veksler je bil prva oseba, ki je objavila znanstveni članek o sinhrotronskih pospeševalcih, prvi elektronski pospeševalnik elektronov pa je konstruiral Edwin McMillan.

Kaj je ciklotronski pospeševalnik?

Ciklotronski pospeševalnik je tudi pospeševalec delcev, ki se večinoma uporablja pri manjših projektih. Ciklotron je krožna vakuumska komora, kjer se v središču začne pospeševanje delcev. Delci peljejo po spiralni poti, ko pospešujejo. Ciklotron uporablja konstantno magnetno polje in konstantno frekvenčno električno polje za pospešitev delcev.