Ключевое различие между циклотроном и бетатроном заключается в том, что циклотрон использует спиральный путь, тогда как бетатрон использует круговой путь для ускорения заряженных частиц.
Циклотрон и бетатрон - это два типа ускорителей частиц. Циклотрон - самая ранняя форма ускорителя, а бетатрон - современный по сравнению с ним. Обе эти системы используют магнитные поля и электрические поля для ускорения.
Что такое Циклотрон?
Циклотрон - тип ускорителя частиц, который используется для ускорения заряженных частиц по спиральной траектории. Это устройство полезно для заряженных атомных или субатомных частиц. Основателем этого устройства является Эрнест Орландо Лоуренс.
Если рассматривать конструкцию циклотрона, то он содержит два полых полукруглых (спиральных) электрода. Эти электроды известны как деи. И эти два электрода установлены спиной к спине и помещены в вакуумированную камеру между полюсами магнита.
При рассмотрении метода работы у него есть электрическое поле, которое меняет полярность. Частицы, которые необходимо ускорить, образуются вблизи центра устройства. Здесь электрическое поле толкает частицы в дуалы. Кроме того, существует магнитное поле, которое направляет частицы по полукруговой траектории. Со временем частицы ускоряются от одного направления к другому.
Рисунок 01: Принцип работы циклотрона
Однако это устройство может ускорять протоны с энергиями менее 25 миллионов эВ. Таким образом, это является основным ограничением для этого устройства. Чтобы преодолеть это ограничение, можно варьировать частоту переменного напряжения, подаваемого на дуанты. Тогда устройство называется синхроциклотроном.
Что такое Бетатрон?
Бетатрон - тип ускорителя частиц, модифицированный в основном для ускорения бета-частиц или электронов. Это устройство использует электрическое поле и магнитное поле для ускорения. Частицы разгоняются по круговой орбите.
Рисунок 02: Бетатрон
Если рассматривать структуру бетатрона, то он содержит вакуумированную трубку. Эта трубка представляет собой круглую петлю и встроена в электромагнит. Обмотки электромагнита расположены параллельно круглой трубе. Здесь переменный электрический ток имеет тенденцию создавать переменное магнитное поле, которое периодически меняет направление. На ускорение электрона действуют две силы: сила, действующая в направлении движения, и сила, действующая под прямым углом к направлению движения. Эти две силы важны для поддержания кругового пути электрона в петле.
В чем разница между циклотроном и бетатроном?
Циклотрон - тип ускорителя частиц, который используется для ускорения заряженных частиц по спиральной траектории. Бетатрон - это тип ускорителя частиц, модифицированный в основном для ускорения бета-частиц или электронов. Ключевое различие между циклотроном и бетатроном заключается в том, что циклотрон использует спиральный путь, тогда как бетатрон использует круговой путь для ускорения электронов.
Более того, еще одно различие между циклотроном и бетатроном заключается в том, что циклотрон содержит два электрода, называемых ди, установленных спина к спине, в то время как бетатрон содержит вакуумную трубку, которая превращается в круглую петлю, и эта петля встроена в электромагнит. При рассмотрении метода работы в циклотроне заряженные частицы разгоняются от одного направления к другому за счет действия электрического поля и магнитного поля. В бетатроне электроны ускоряются за счет действия двух сил: силы, действующей в направлении движения, и силы, действующей под прямым углом к направлению движения.
Ниже на инфографике показано больше сравнений, связанных с разницей между циклотроном и бетатроном.
Резюме – Циклотрон против Бетатрона
Циклотрон и бетатрон - это два типа ускорителей частиц. Ключевое различие между циклотроном и бетатроном заключается в том, что циклотрон использует спиральный путь, тогда как бетатрон использует круговой путь для ускорения заряженных частиц.
