Cyclotron vs Synchrotron | Sinhrotronski akcelerator vs Cyclotron Accelerator
Cyclotron i synchrotron su dvije vrste akceleratora čestica. Akceleratori čestica su veoma korisne mašine kada je u pitanju oblast nuklearne fizike. Visokoenergetski sudari sub-atomskih čestica daju vrlo dobra zapažanja o prirodi jezgra. Za nekoga ko studira takvu oblast potrebno je temeljno poznavanje sinhrotronskih akceleratora i ciklotronskih akceleratora. U ovom članku ćemo raspravljati o tome što su ciklotronski i sinhrotronski akceleratori, principi na kojima se ove mašine zasnivaju, njihove sličnosti, primjene i na kraju razlike između ciklotronskih i sinhrotronskih akceleratora.
Šta je sinhrotronski akcelerator?
Sinhrotronski akcelerator je vrsta akceleratora čestica. Prvo treba razumjeti koncept akceleratora čestica, da bi se jasno razumio sinhrotronski akcelerator. Kada se naelektrisana čestica projektuje u magnetsko polje, ona se kreće po kružnoj putanji. Akceleratori čestica se koriste za proučavanje prirode atoma i sub-atomskih čestica tako što prave sudare velikih brzina takvih čestica i proučavaju sam sudar i produkte sudara. Magnetno polje se u većini slučajeva koristi za ubrzanje čestica. Praktična metoda za postizanje sudara velike brzine je korištenje dva snopa čestica koji se rotiraju u suprotnim smjerovima. Koristeći ovu metodu, lako je dobiti sudare velike brzine s relativnim brzinama do 99 posto brzine svjetlosti. Međutim, teorija relativnosti kaže da ne mogu postojati relativne brzine veće od brzine svjetlosti. Stoga je potrebna ogromna količina energije čak i da bi se snop čestica ubrzao do velike brzine. Sinhrotronski akcelerator koristi promjenjivo magnetsko polje i promjenjivo električno polje, koji održavaju snop čestica na pravilnoj kružnoj putanji kada se energija povećava. Akcelerator čestica je napravljen od torusa sa sposobnošću da mijenja intenzitet električnog i magnetskog polja unutar torusa. Putanja snopa čestica je kružna putanja okružena torusom. Koncept sinhrotronskog akceleratora razvio je Sir Marcus Oliphant. Vladimir Veksler je bio prva osoba koja je objavila naučni rad o sinhrotronskim akceleratorima, a prvi sinhrotronski akcelerator elektrona konstruisao je Edwin McMillan.
Šta je Cyclotron Accelerator?
Cyclotron akcelerator je također akcelerator čestica, koji se uglavnom koristi u malim projektima. Ciklotron je kružna vakuumska komora u kojoj ubrzanje čestica počinje u centru. Čestice idu spiralnom putanjom dok se ubrzavaju. Ciklotron koristi konstantno magnetsko polje i električno polje konstantne frekvencije da ubrza čestice.
Koja je razlika između ciklotronskih i sinhrotronskih akceleratora?
• Ciklotron koristi konstantno magnetsko polje i električno polje konstantne frekvencije, ali sinhrotron koristi različita električna i magnetska polja.
• Sinhrotron je napravljen od cijevi u obliku torusa, dok je ciklotron napravljen od cilindrične ili sferične komore.
• Sinhrotronski mod se koristi u većini velikih projekata kao što je veliki hadronski sudarač (LHC) u CERN-u, ali se ciklotron uglavnom koristi u projektima malih razmjera.
