Циклотрон против синхротрона | Синхротронный ускоритель против циклотронного ускорителя
Циклотрон и синхротрон - это два типа ускорителей частиц. Ускорители частиц - очень полезные машины, когда дело доходит до области ядерной физики. Высокоэнергетические столкновения субатомных частиц дают очень хорошие наблюдения о природе ядра. Для того, кто изучает такую область, необходимы глубокие знания синхротронных ускорителей и циклотронных ускорителей. В этой статье мы собираемся обсудить, что такое циклотронные и синхротронные ускорители, принципы, на которых основаны эти машины, их сходства, области применения и, наконец, различия между циклотронными и синхротронными ускорителями.
Что такое синхротронный ускоритель?
Синхротронный ускоритель - это тип ускорителя частиц. Сначала нужно понять концепцию ускорителя частиц, чтобы ясно понять синхротронный ускоритель. Когда заряженная частица попадает в магнитное поле, она движется по круговой траектории. Ускорители частиц используются для изучения природы атомов и субатомных частиц путем высокоскоростных столкновений таких частиц и изучения самого столкновения и продуктов столкновения. В большинстве случаев для ускорения частиц используется магнитное поле. Практический метод получения высокоскоростных столкновений заключается в использовании двух пучков частиц, вращающихся в противоположных направлениях. Используя этот метод, легко получить высокоскоростные столкновения с относительными скоростями, достигающими 99 процентов скорости света. Однако теория относительности утверждает, что не может быть относительных скоростей выше скорости света. Поэтому требуется огромное количество энергии даже для ускорения пучка частиц до высокой скорости. Синхротронный ускоритель использует переменное магнитное поле и переменное электрическое поле, которые удерживают пучок частиц на правильной круговой траектории при увеличении энергии. Ускоритель частиц состоит из тора с возможностью изменения напряженности электрического и магнитного полей внутри тора. Путь луча частиц представляет собой круговой путь, заключенный в тор. Концепция синхротронного ускорителя была разработана сэром Маркусом Олифантом. Владимир Векслер был первым, кто опубликовал научную статью о синхротронных ускорителях, а первый электронный синхротронный ускоритель был построен Эдвином Макмилланом..
Что такое циклотронный ускоритель?
Циклотронный ускоритель также является ускорителем частиц, который в основном используется в небольших проектах. Циклотрон представляет собой круглую вакуумную камеру, где ускорение частиц начинается в центре. Частицы движутся по спирали по мере того, как они ускоряются. Циклотрон использует постоянное магнитное поле и электрическое поле постоянной частоты для ускорения частиц.
В чем разница между циклотронными и синхротронными ускорителями?
• Циклотрон использует постоянное магнитное поле и электрическое поле постоянной частоты, а синхротрон использует переменные электрические и магнитные поля.
• Синхротрон состоит из трубы в форме тора, а циклотрон – из цилиндрической или сферической камеры.
• Синхротронный режим используется в большинстве крупномасштабных проектов, таких как большой адронный коллайдер (БАК) в ЦЕРН, но циклотрон используется в основном в небольших проектах.
