Dallimi kryesor midis ciklotronit dhe betatronit është se ciklotroni përdor një shteg spirale, ndërsa betatroni përdor një rrugë rrethore për përshpejtimin e grimcave të ngarkuara.
Ciklotroni dhe betatroni janë dy lloje të përshpejtuesve të grimcave. Ciklotroni është forma më e hershme e përshpejtuesit, ndërsa betatroni është modern në krahasim me të. Të dy këto sisteme përdorin fusha magnetike dhe fusha elektrike për nxitimin.
Çfarë është Cyclotron?
Ciklotroni është një lloj përshpejtuesi i grimcave që përdoret për të përshpejtuar grimcat e ngarkuara duke përdorur një shteg spirale. Kjo pajisje është e dobishme për grimcat e ngarkuara atomike ose nënatomike. Themeluesi i kësaj pajisjeje është Ernest Orlando Lawrence.
Kur shqyrtohet dizajni i një ciklotroni, ai përmban dy elektroda të zbrazëta gjysmërrethore (spirale). Këto elektroda njihen si dees. Dhe, këto dy elektroda janë të montuara me shpinë dhe janë vendosur në një dhomë të evakuuar midis poleve të një magneti.
Kur merret parasysh mënyra e funksionimit, ajo ka një fushë elektrike e cila është e alternuar në polaritetin e saj. Grimcat që duhet të përshpejtohen formohen pranë qendrës së pajisjes. Këtu, fusha elektrike i shtyn grimcat në dees. Gjithashtu, ekziston një fushë magnetike që drejton grimcat në një rrugë gjysmërrethore. Me kalimin e kohës, grimcat përshpejtohen nga njëra në tjetrën.
Figura 01: Metoda e funksionimit të një ciklotroni
Megjithatë, kjo pajisje mund të përshpejtojë protonet me energji më pak se 25 milionë eV. Prandaj, është një kufizim i madh për këtë pajisje. Për të kapërcyer këtë kufizim, ne mund të ndryshojmë frekuencën e tensionit të alternuar të impresionuar në dees. Atëherë pajisja quhet sinkrociklotron.
Çfarë është Betatron?
Betatron është një lloj përshpejtuesi i grimcave që modifikohet kryesisht për të përshpejtuar grimcat beta ose elektronet. Kjo pajisje përdor një fushë elektrike dhe një fushë magnetike për nxitimin. Grimcat janë të përshpejtuara në një orbitë rrethore.
Figura 02: Një Betatron
Kur merret parasysh struktura e një betatron, ai përmban një tub të evakuuar. Ky tub është bërë në një lak rrethor dhe është i ngulitur në një elektromagnet. Mbështjelljet e elektromagnetit janë paralele me tubin rrethor. Këtu, një rrymë elektrike alternative tenton të prodhojë një fushë magnetike të ndryshme që ndryshon në mënyrë periodike në drejtim. Nxitimi i elektronit ndikohet nga dy forca: forca që vepron në drejtim të lëvizjes dhe forca që vepron në kënde të drejta me drejtimin e lëvizjes. Këto dy forca janë të rëndësishme në ruajtjen e rrugës rrethore të elektronit në lak.
Cili është ndryshimi midis Ciklotronit dhe Betatronit?
Ciklotroni është një lloj përshpejtuesi i grimcave që përdoret për të përshpejtuar grimcat e ngarkuara duke përdorur një shteg spirale. Betatron është një lloj përshpejtuesi i grimcave që modifikohet kryesisht për të përshpejtuar grimcat beta ose elektronet. Dallimi kryesor midis ciklotronit dhe betatronit është se ciklotroni përdor një shteg spirale, ndërsa betatroni përdor një rrugë rrethore për përshpejtimin e elektroneve.
Për më tepër, një ndryshim tjetër midis ciklotronit dhe betatronit është se ciklotroni përmban dy elektroda të quajtura dees të montuara prapa, ndërsa betatroni përmban një tub të evakuuar i cili është bërë në një lak rrethor dhe ky lak është i ngulitur në një elektromagnet. Kur merret parasysh mënyra e funksionimit, në një ciklotron, grimcat e ngarkuara përshpejtohen nga njëra në tjetrën për shkak të efektit të fushës elektrike dhe fushës magnetike. Në betatron, elektronet përshpejtohen për shkak të veprimit të dy forcave: forcës që vepron në drejtim të lëvizjes dhe forcave që veprojnë në kënde të drejta me drejtimin e lëvizjes.
Më poshtë infografika tregon më shumë krahasime në lidhje me ndryshimin midis ciklotronit dhe betatronit.
Përmbledhje – Cyclotron vs Betatron
Ciklotroni dhe betatroni janë dy lloje të përshpejtuesve të grimcave. Dallimi kryesor midis ciklotronit dhe betatronit është se ciklotroni përdor një shteg spirale, ndërsa betatroni përdor një shteg rrethor për përshpejtimin e grimcave të ngarkuara.
