Ciklotron kundër Sinkrotronit | Përshpejtuesi sinkrotron vs përshpejtuesi ciklotron
Ciklotroni dhe sinkrotroni janë dy lloje të përshpejtuesve të grimcave. Përshpejtuesit e grimcave janë makina shumë të dobishme kur bëhet fjalë për fushën e fizikës bërthamore. Përplasjet me energji të lartë të grimcave nën-atomike japin vëzhgime shumë të mira mbi natyrën e bërthamës. Për dikë që studion një fushë të tillë, kërkohet një njohuri e plotë në përshpejtuesit sinkrotron dhe përshpejtuesit e ciklotroneve. Në këtë artikull, ne do të diskutojmë se çfarë janë përshpejtuesit e ciklotronit dhe sinkrotronit, parimet në të cilat bazohen këto makina, ngjashmëritë e tyre, aplikimet dhe së fundi ndryshimet midis përshpejtuesve të ciklotronit dhe përshpejtuesve sinkrotron.
Çfarë është përshpejtuesi sinkrotron?
Një përshpejtues sinkrotron është një lloj përshpejtuesi i grimcave. Së pari duhet kuptuar koncepti i përshpejtuesit të grimcave, për të kuptuar qartë përshpejtuesin sinkrotron. Kur një grimcë e ngarkuar projektohet në një fushë magnetike, ajo lëviz në një rrugë rrethore. Përshpejtuesit e grimcave përdoren për të studiuar natyrën e atomeve dhe grimcave nën-atomike duke bërë përplasje me shpejtësi të lartë të grimcave të tilla dhe duke studiuar vetë përplasjen dhe produktet e përplasjes. Një fushë magnetike përdoret në shumicën e rasteve për të përshpejtuar grimcat. Metoda praktike për marrjen e përplasjeve me shpejtësi të lartë është duke përdorur dy rreze grimcash që rrotullohen në drejtime të kundërta. Duke përdorur këtë metodë, është e lehtë të përftohen përplasje me shpejtësi të lartë me shpejtësi relative deri në 99 përqind të shpejtësisë së dritës. Megjithatë, teoria e relativitetit thotë se nuk mund të ketë shpejtësi relative më të larta se shpejtësia e dritës. Prandaj, kërkohet një sasi e madhe energjie edhe për të përshpejtuar rrezen e grimcave në një shpejtësi të lartë. Një përshpejtues sinkrotron përdor një fushë magnetike të ndryshme dhe një fushë elektrike të ndryshme, të cilat e mbajnë rrezen e grimcave në një rrugë rrethore të duhur kur energjia rritet. Një përshpejtues i grimcave është bërë nga një torus me aftësinë për të ndryshuar intensitetin e fushave elektrike dhe magnetike brenda torusit. Rruga e rrezes së grimcave është rruga rrethore e mbështjellë nga torusi. Koncepti i përshpejtuesit sinkrotron u zhvillua nga Sir Marcus Oliphant. Vladimir Veksler ishte personi i parë që botoi një punim shkencor mbi përshpejtuesit sinkrotronikë dhe përshpejtuesi i parë i sinkrotronit elektronik u ndërtua nga Edwin McMillan.
Çfarë është përshpejtuesi Cyclotron?
Përshpejtuesi Cyclotron është gjithashtu një përshpejtues i grimcave, i cili përdoret kryesisht në projekte në shkallë të vogël. Një ciklotron është një dhomë vakum rrethore ku nxitimi i grimcave fillon në qendër. Grimcat marrin një rrugë spirale ndërsa përshpejtohen. Ciklotroni përdor një fushë magnetike konstante dhe një fushë elektrike me frekuencë konstante për të përshpejtuar grimcat.
Cili është ndryshimi midis përshpejtuesve Cyclotron dhe Synchrotron?
• Ciklotroni përdor një fushë magnetike konstante dhe një fushë elektrike me frekuencë konstante, por sinkrotroni përdor fusha të ndryshme elektrike dhe magnetike.
• Një sinkrotron përbëhet nga një tub në formë torusi, ndërsa ciklotroni është bërë nga një dhomë cilindrike ose sferike.
• Modaliteti sinkrotron përdoret në shumicën e projekteve në shkallë të gjerë si p.sh. përplasësi i madh hadron (LHC) në CERN, por ciklotroni përdoret kryesisht në projekte të shkallës së vogël.
