Cyklotron vs Synchrotron | Synchrotron Accelerator vs Cyclotron Accelerator
Cyklotron a synchrotron jsou dva typy urychlovačů částic. Urychlovače částic jsou velmi užitečné stroje, pokud jde o oblast jaderné fyziky. Vysokoenergetické srážky subatomárních částic poskytují velmi dobrá pozorování podstaty jádra. Pro někoho, kdo studuje takový obor, je nutná důkladná znalost synchrotronových urychlovačů a cyklotronových urychlovačů. V tomto článku se budeme zabývat tím, co jsou cyklotronové a synchrotronové urychlovače, na kterých principech jsou tyto stroje založeny, jejich podobnosti, aplikace a nakonec rozdíly mezi cyklotronovými urychlovači a synchrotronovými urychlovači.
Co je Synchrotron Accelerator?
Synchrotronový urychlovač je typ urychlovače částic. Nejprve je třeba pochopit koncept urychlovače částic, abychom jasně pochopili synchrotronový urychlovač. Když se nabitá částice promítá do magnetického pole, pohybuje se po kruhové dráze. Urychlovače částic se používají ke studiu podstaty atomů a subatomárních částic tím, že provádějí srážky těchto částic s vysokou rychlostí a studují samotnou srážku a produkty srážky. Ve většině případů se k urychlení částic používá magnetické pole. Praktický způsob získávání srážek s vysokou rychlostí je pomocí dvou paprsků částic rotujících v opačných směrech. Pomocí této metody je snadné dosáhnout srážek s vysokou rychlostí s relativní rychlostí až 99 procent rychlosti světla. Nicméně,teorie relativity uvádí, že nemohou existovat relativní rychlosti vyšší než rychlost světla. Proto je zapotřebí obrovské množství energie i pro zrychlení svazku částic na vysokou rychlost. Synchrotronový urychlovač používá měnící se magnetické pole a měnící se elektrické pole, které udržují paprsek částic na správné kruhové dráze, když se zvyšuje energie. Urychlovač částic je vyroben z torusu se schopností měnit intenzitu elektrických a magnetických polí uvnitř torusu. Dráha svazku částic je kruhová dráha obklopená torusem. Koncept synchrotronového urychlovače vyvinul sir Marcus Oliphant. Vladimir Veksler byl prvním člověkem, který publikoval vědeckou práci o synchrotronových urychlovačích, a první elektronový synchrotronový urychlovač zkonstruoval Edwin McMillan.
Co je Cyclotron Accelerator?
Cyklotronový urychlovač je také urychlovač částic, který se většinou používá v malých projektech. Cyklotron je kruhová vakuová komora, kde zrychlení částic začíná ve středu. Částice procházejí po zrychlení spirálovou cestou. Cyklotron používá konstantní magnetické pole a elektrické pole s konstantní frekvencí k urychlení částic.
Jaký je rozdíl mezi cyklotronem a synchrotronovými urychlovači?
• Cyklotron používá konstantní magnetické pole a elektrické pole s konstantní frekvencí, ale synchrotron používá různé elektrické a magnetické pole.
• Synchrotron je vyroben z trubice ve tvaru torusu, zatímco cyklotron je vyroben z válcovité nebo sférické komory.
• Synchrotronový režim se používá u většiny velkých projektů, jako je například velký hadronový urychlovač (LHC) v CERNu, ale cyklotron se používá většinou u projektů malého rozsahu.
