Разлика между циклотрон и синхротрон

2024 Автор: Mildred Bawerman | [email protected]. Последно модифициран: 2023-12-16 08:37

Циклотрон срещу синхротрон | Synchrotron Accelerator срещу Cyclotron Accelerator

Циклотронът и синхротронът са два вида ускорители на частици. Ускорителите на частици са много полезни машини, що се отнася до областта на ядрената физика. Високоенергийните сблъсъци на субатомни частици дават много добри наблюдения върху природата на ядрото. За някой, който изучава такава област, са необходими задълбочени познания по синхротронни ускорители и циклотронни ускорители. В тази статия ще обсъдим какво представляват циклотронните и синхротронните ускорители, принципите, на които се базират тези машини, техните прилики, приложения и накрая разликите между циклотронните ускорители и синхротронните ускорители.

Какво е Synchrotron Accelerator?

Синхротронният ускорител е вид ускорител на частици. Първо трябва да се разбере концепцията за ускорителя на частиците, за да се разбере ясно синхротронният ускорител. Когато една заредена частица се проектира в магнитно поле, тя се движи по кръгова пътека. Ускорителите на частици се използват за изследване на природата на атомите и субатомните частици, като правят сблъсъци с висока скорост на такива частици и изследват самия сблъсък и продуктите от сблъсъка. В повечето случаи се използва магнитно поле за ускоряване на частиците. Практическият метод за получаване на сблъсъци с висока скорост е чрез използване на два лъча частици, въртящи се в противоположни посоки. Използвайки този метод е лесно да се получат сблъсъци с висока скорост с относителни скорости до 99% от скоростта на светлината. Въпреки това,теорията на относителността гласи, че не може да има относителни скорости, по-високи от скоростта на светлината. Следователно е необходимо огромно количество енергия дори за ускоряване на лъча на частиците с висока скорост. Синхротронният ускорител използва променливо магнитно поле и променливо електрическо поле, които поддържат лъча на частиците по правилен кръгов път, когато енергията се увеличи. Ускорителят на частици е направен от тор с възможност за промяна на интензивността на електрическото и магнитното поле вътре в тора. Пътят на лъча на частиците е кръговият път, обхванат от тора. Концепцията за синхротронния ускорител е разработена от сър Маркус Олифант. Владимир Векслер е първият човек, публикувал научна статия за синхротронните ускорители, а първият ускорител на електронни синхротрони е конструиран от Едвин Макмилан.

Какво е ускорител на циклотрон?

Циклотронният ускорител също е ускорител на частици, който се използва най-вече в малки проекти. Циклотронът е кръгла вакуумна камера, където ускорението на частиците започва в центъра. Частиците поемат спирална пътека, докато се ускоряват. Циклотронът използва постоянно магнитно поле и електрическо поле с постоянна честота за ускоряване на частиците.

Каква е разликата между ускорителите на циклотрон и синхротрон?

• Циклотронът използва постоянно магнитно поле и електрическо поле с постоянна честота, но синхротронът използва различни електрически и магнитни полета.

• Синхротронът е направен от торовидна тръба, докато циклотронът е направен от цилиндрична или сферична камера.

• Синхротронният режим се използва в повечето мащабни проекти като големия адронен колайдер (LHC) в CERN, но циклотронът се използва предимно в малки проекти.