Ciklotron proti sinhrotronu | Synchrotron Accelerator vs Cyclotron Accelerator
Ciklotron in sinhrotron sta dve vrsti pospeševalnikov delcev. Pospeševalniki delcev so zelo uporabni stroji na področju jedrske fizike. Visokoenergijski trki podatomskih delcev dajejo zelo dobra opazovanja o naravi jedra. Za nekoga, ki preučuje takšno področje, je potrebno temeljito znanje sinhrotronskih pospeševalnikov in pospeševalnikov ciklotronov. V tem članku bomo razpravljali o tem, kaj so ciklotronski in sinhrotronski pospeševalniki, načela, na katerih temeljijo ti stroji, njihove podobnosti, uporabe in na koncu razlike med ciklotronskimi pospeševalniki in sinhrotronskimi pospeševalniki.
Kaj je sinhrotronski pospeševalnik?
Sinhrotronski pospeševalnik je vrsta pospeševalnika delcev. Najprej je treba razumeti koncept pospeševalnika delcev, da jasno razumemo sinhrotronski pospeševalnik. Ko se naelektreni delec projicira v magnetno polje, se premakne po krožni poti. Pospeševalniki delcev se uporabljajo za preučevanje narave atomov in podatomskih delcev s trčenjem takšnih delcev z visoko hitrostjo in preučevanjem samega trčenja in produktov trka. Za pospeševanje delcev se v večini primerov uporablja magnetno polje. Praktična metoda za doseganje trkov z visoko hitrostjo je uporaba dveh žarkov delcev, ki se vrtita v nasprotni smeri. Z uporabo te metode je enostavno doseči trke z visoko hitrostjo z relativno hitrostjo do 99 odstotkov svetlobne hitrosti. Vendarteorija relativnosti navaja, da relativne hitrosti ne morejo biti večje od svetlobne hitrosti. Zato je potrebna ogromna količina energije celo za pospešitev žarka delcev do visoke hitrosti. Sinhrotronski pospeševalnik uporablja različno magnetno polje in različno električno polje, ki ob povečanju energije ohranjata žarek delcev na ustrezni krožni poti. Pospeševalnik delcev je narejen iz torusa z zmožnostjo spreminjanja jakosti električnih in magnetnih polj znotraj torusa. Pot snopa delcev je krožna pot, ki jo obdaja torus. Koncept sinhrotronskega pospeševalnika je razvil Sir Marcus Oliphant. Vladimir Veksler je bil prvi, ki je objavil znanstveni članek o sinhrotronskih pospeševalcih, prvi elektronski sinhrotronski pospeševalnik pa je zgradil Edwin McMillan.
Kaj je pospeševalnik ciklotrona?
Ciklotronski pospeševalnik je tudi pospeševalnik delcev, ki se večinoma uporablja v manjših projektih. Ciklotron je krožna vakuumska komora, kjer se pospeševanje delcev začne v središču. Delci po pospeševanju zavijejo po spiralni poti. Za pospeševanje delcev ciklotron uporablja konstantno magnetno polje in električno polje s konstantno frekvenco.
Kakšna je razlika med pospeševalci ciklotrona in sinhrotrona?
• Ciklotron uporablja konstantno magnetno polje in konstantno frekvenčno električno polje, vendar sinhrotron uporablja različna električna in magnetna polja.
• Sinhrotron je izdelan iz cevi v obliki torusa, medtem ko je ciklotron iz valjaste ali sferične komore.
• Sinhrotronski način se uporablja v večini obsežnih projektov, kot je veliki hadronski trkalnik (LHC) v CERN-u, vendar se ciklotron uporablja večinoma v manjših projektih.
