Cyclotron vs Synchrotron | Synchrotron Accelerator vs Cyclotron Accelerator
Cyclotron og synchrotron er to typer partikelacceleratorer. Partikelacceleratorer er meget nyttige maskiner, når det kommer til området med kernefysik. Højenergikollisioner af subatomære partikler giver meget gode observationer af kernens natur. For en person, der studerer et sådant felt, kræves der en grundig viden om synkrotronacceleratorer og cyclotronacceleratorer. I denne artikel skal vi diskutere, hvad cyclotron og synchrotron acceleratorer er, de principper disse maskiner er baseret på, deres ligheder, applikationer og endelig forskellene mellem cyclotron acceleratorer og synchrotron acceleratorer.
Hvad er Synchrotron Accelerator?
En synkrotronaccelerator er en type partikelaccelerator. Man skal først forstå begrebet partikelaccelerator for at forstå synkrotronaccelerator klart. Når en ladet partikel projiceres ind i et magnetfelt, bevæger den sig på en cirkulær sti. Partikelacceleratorer bruges til at undersøge arten af atomer og subatomære partikler ved at lave højhastighedskollisioner af sådanne partikler og studere selve kollisionen og produkterne fra kollisionen. Et magnetfelt bruges i de fleste tilfælde 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 høje som 99 procent af lysets hastighed. Imidlertid,relativitetsteorien siger, at der ikke kan være relative hastigheder højere end lysets hastighed. Derfor kræves en enorm mængde energi, selv for at accelerere partikelstrålen til en høj hastighed. En synkrotronaccelerator bruger et varierende magnetfelt og et varierende elektrisk felt, som holder partikelstrålen på en ordentlig cirkelbane, når energien øges. En partikelaccelerator er lavet af en torus med evnen til at ændre intensiteten af elektriske og magnetiske felter inde i torus. Stien til partikelstrålen er den cirkulære sti indkapslet af torus. Konceptet med synkrotronacceleratoren blev udviklet af Sir Marcus Oliphant. Vladimir Veksler var den første person til at udgive en videnskabelig artikel om synkrotronacceleratorer, og den første elektronsynkrotronaccelerator blev konstrueret af Edwin McMillan.
Hvad er Cyclotron Accelerator?
Cyclotron-accelerator er også en partikelaccelerator, der mest bruges i mindre projekter. En cyklotron 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 frekvens med konstant frekvens til at accelerere partiklerne.
Hvad er forskellen mellem cyklotron og synkrotronacceleratorer?
• Cyclotron bruger et konstant magnetfelt og et elektrisk frekvens med konstant frekvens, men synkrotronen bruger forskellige elektriske og magnetiske felter.
• En synkrotron er lavet af et torusformet rør, mens cyclotronen er lavet af et cylindrisk eller sfærisk kammer.
• Synkrotron-tilstanden bruges i de fleste store projekter såsom den store hadron collider (LHC) på CERN, men cyclotronen bruges hovedsageligt i mindre projekter.
