Cyclotron vs Synchrotron | Synchrotron Accelerator vs Cyclotron Accelerator
Syklotron og synkrotron er to typer partikkelakseleratorer. Partikkelakseleratorer er veldig nyttige maskiner når det gjelder kjernefysikkfeltet. Høyenergikollisjoner av subatomære partikler gir veldig gode observasjoner på kjernenes natur. For noen som studerer et slikt felt, er det nødvendig med grundig kunnskap i synkrotronakseleratorer og syklotronakseleratorer. I denne artikkelen skal vi diskutere hva syklotron- og synkrotronakseleratorer er, prinsippene disse maskinene er basert på, deres likheter, applikasjoner og til slutt forskjellene mellom syklotronakseleratorer og synkrotronakseleratorer.
Hva er Synchrotron Accelerator?
En synkrotron akselerator er en type partikkel akselerator. Man må forstå begrepet partikkelakselerator først, for å forstå synkrotronakselerator tydelig. Når en ladet partikkel projiseres inn i et magnetfelt, beveger den seg på en sirkulær bane. Partikkelakseleratorer brukes til å studere naturen til atomer og subatomære partikler ved å gjøre kollisjoner av slike partikler med høy hastighet og studere selve kollisjonen og produktene av kollisjonen. Et magnetfelt brukes i de fleste tilfeller for å akselerere partiklene. Den praktiske metoden for å oppnå kollisjon med høy hastighet er å bruke to partikkelbjelker som roterer i motsatt retning. Ved hjelp av denne metoden er det lett å oppnå kollisjon med høy hastighet med relative hastigheter så høye som 99 prosent av lysets hastighet. Derimot,relativitetsteorien sier at det ikke kan være relative hastigheter høyere enn lysets hastighet. Derfor kreves det en enorm mengde energi til og med for å akselerere partikkelstrålen til høy hastighet. En synkrotronakselerator bruker et varierende magnetfelt og et varierende elektrisk felt, som holder partikkelstrålen på en skikkelig sirkelbane når energien økes. En partikkelakselerator er laget av en torus med evnen til å endre intensiteten til elektriske og magnetiske felt inne i torusen. Banen til partikkelstrålen er den sirkulære banen omsluttet av torusen. Konseptet med synchrotron-akseleratoren ble utviklet av Sir Marcus Oliphant. Vladimir Veksler var den første personen som publiserte et vitenskapelig papir om synkrotronakseleratorer, og den første elektronsynkrotronakseleratoren ble konstruert av Edwin McMillan.
Hva er Cyclotron Accelerator?
Syklotronakselerator er også en partikkelakselerator, som hovedsakelig brukes i småskalaprosjekter. En cyklotron er et sirkulært vakuumkammer der akselerasjonen av partikler begynner i sentrum. Partiklene tar en spiralbane når de akselereres. Syklotronen bruker et konstant magnetfelt, og et elektrisk frekvens med konstant frekvens for å akselerere partiklene.
Hva er forskjellen mellom Cyclotron og Synchrotron Accelerators?
• Syklotron bruker et konstant magnetisk felt og et elektrisk frekvens med konstant frekvens, men synkrotronen bruker varierende elektriske og magnetiske felt.
• En synkrotron er laget av et torusformet rør, mens syklotronen er laget av et sylindrisk eller sfærisk kammer.
• Synkrotron-modus brukes i de fleste store prosjekter, som for eksempel den store hadron collider (LHC) på CERN, men syklotronen brukes hovedsakelig i småskalaprosjekter.
