Cyclotron vs Synchrotron | Synchrotron Accelerator vs Cyclotron Accelerator
Cyklotron och synkrotron är två typer av partikelacceleratorer. Partikelacceleratorer är mycket användbara maskiner när det gäller kärnfysikområdet. Högenergikollisionerna av subatomära partiklar ger mycket goda observationer av kärnans natur. För någon som studerar ett sådant område krävs en grundlig kunskap om synkrotronacceleratorer och cyklotronacceleratorer. I den här artikeln ska vi diskutera vad cyklotron och synkrotronacceleratorer är, principerna som dessa maskiner bygger på, deras likheter, applikationer och slutligen skillnaderna mellan cyklotronacceleratorer och synkrotronacceleratorer.
Vad är Synchrotron Accelerator?
En synkrotronaccelerator är en typ av partikelaccelerator. Man måste först förstå begreppet partikelaccelerator, för att förstå synkrotronaccelerator tydligt. När en laddad partikel projiceras in i ett magnetfält rör sig den på en cirkulär bana. Partikelacceleratorer används för att studera naturen hos atomer och subatomära partiklar genom att göra höghastighetskollisioner av sådana partiklar och studera själva kollisionen och produkterna från kollisionen. Ett magnetfält används i de flesta fall för att påskynda partiklarna. Den praktiska metoden för att erhålla kollisioner med hög hastighet är att använda två partikelstrålar som roterar i motsatta riktningar. Med hjälp av denna metod är det enkelt att få kollisioner med hög hastighet med relativa hastigheter så höga som 99 procent av ljusets hastighet. Dock,relativitetsteorin säger att det inte kan finnas relativa hastigheter högre än ljusets hastighet. Därför krävs en enorm mängd energi även för att accelerera partikelstrålen till en hög hastighet. En synkrotronaccelerator använder ett varierande magnetfält och ett varierande elektriskt fält, som håller partikelstrålen på en ordentlig cirkulär väg när energin ökas. En partikelaccelerator är gjord av en torus med förmågan att ändra intensiteten hos elektriska och magnetiska fält inuti torusen. Banan för partikelstrålen är den cirkulära vägen innesluten av torusen. Konceptet för synkrotronaccelerator utvecklades av Sir Marcus Oliphant. Vladimir Veksler var den första personen som publicerade en vetenskaplig uppsats om synkrotronacceleratorer, och den första elektronsynkrotronacceleratorn konstruerades av Edwin McMillan.
Vad är Cyclotron Accelerator?
Cyklotronaccelerator är också en partikelaccelerator, som oftast används i småskaliga projekt. En cyklotron är en cirkulär vakuumkammare där accelerationen av partiklar börjar i mitten. Partiklarna tar en spiralväg när de accelereras. Cyklotronen använder ett konstant magnetfält och ett elektriskt fält med konstant frekvens för att påskynda partiklarna.
Vad är skillnaden mellan cyklotron och synkrotronacceleratorer?
• Cyklotron använder ett konstant magnetfält och ett elektriskt fält med konstant frekvens, men synkrotronen använder olika elektriska och magnetiska fält.
• En synkrotron är gjord av ett torusformat rör, medan cyklotronen är gjord av en cylindrisk eller sfärisk kammare.
• Synkrotronläget används i de flesta storskaliga projekt, såsom den stora hadronkollidern (LHC) vid CERN, men cyklotronen används mest i småskaliga projekt.
