Forskellen mellem Cyclotron og Synchrotron

Cyclotron vs Synchrotron | Synchrotron Accelerator vs Cyclotron Accelerator
 

Cyclotron og synchrotron er to typer af partikelacceleratorer. Partikelacceleratorer er meget nyttige maskiner, når det kommer til kernefysikområdet. Højenergi-kollisioner af subatomære partikler giver meget gode observationer af kernens natur. For en person, der studerer et sådant felt, kræves en grundig viden om synchrotronacceleratorer og cyclotronacceleratorer. I denne artikel skal vi diskutere, hvad cyclotron- og synchrotronacceleratorer er, hvilke principper disse maskiner er baseret på, deres ligheder, anvendelser og endelig forskellene mellem cyclotronacceleratorer og synchrotronacceleratorer.

Hvad er Synchrotron Accelerator?

En synchrotronaccelerator er en type partikelaccelerator. Man skal først forstå begrebet partikelaccelerator for at forstå synchrotronaccelerator tydeligt. Når en ladet partikel projiceres til et magnetfelt, bevæger den sig på en cirkulær bane. Partikelacceleratorer bruges til at undersøge arten af ​​atomer og underatomiske partikler ved at foretage kollisioner med høj hastighed af sådanne partikler og studere selve kollisionen og produkterne fra kollisionen. I de fleste tilfælde anvendes et magnetfelt til at accelerere partiklerne. Den praktiske metode til opnåelse af kollisioner med høj hastighed er ved at bruge to partikelstråler, der roterer i modsatte retninger. Ved hjælp af denne metode er det let at opnå kollisioner med høj hastighed med relative hastigheder så højt som 99 procent af lysets hastighed. Relativitetsteorien siger imidlertid, at der ikke kan være relative hastigheder, der er højere end lysets hastighed. Derfor kræves en enorm mængde energi endda for at accelerere partikelstrålen til en høj hastighed. En synchrotronaccelerator bruger et varierende magnetfelt og et varierende elektrisk felt, som holder partikelstrålen på en ordentlig cirkulær bane, når energien øges. En partikelaccelerator er lavet af en torus med evnen til at ændre intensiteten af ​​elektriske og magnetiske felter inde i torusen. Stien til partikelstrålen er den cirkulære bane indkapslet af torusen. Konceptet med synkrotronacceleratoren blev udviklet af Sir Marcus Oliphant. Vladimir Veksler var den første person, der udgav en videnskabelig artikel om synchrotronacceleratorer, og den første elektroniske synchrotronaccelerator blev konstrueret af Edwin McMillan.

Hvad er Cyclotron Accelerator?

Cyclotron-accelerator er også en partikelaccelerator, der oftest bruges i småskala-projekter. En cyclotron er et cirkulært vakuumkammer, hvor accelerationen af ​​partikler begynder i midten. Partiklerne tager en spiralsti, når de accelereres. Cyklotronen bruger et konstant magnetfelt og et elektrisk felt med konstant frekvens til at accelerere partiklerne.