Cyklotron vs Synchrotron | Synchrotronový akcelerátor vs cyklotronový akcelerátor
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 povahy jádra. Pro někoho, kdo takový obor studuje, je nutná důkladná znalost synchrotronových urychlovačů a cyklotronových urychlovačů. V tomto článku budeme diskutovat o tom, co jsou cyklotronové a synchrotronové urychlovače, na jakých principech jsou tyto stroje založeny, jejich podobnosti, aplikace a nakonec rozdíly mezi cyklotronovými urychlovači a synchrotronovými urychlovači.
Co je to Synchrotron Accelerator?
Synchrotronový urychlovač je typ urychlovače částic. Abychom jasně pochopili synchrotronový urychlovač, musíme nejprve porozumět konceptu urychlovače částic. Když je nabitá částice promítnuta do magnetického pole, pohybuje se po kruhové dráze. Urychlovače částic se používají ke studiu povahy atomů a subatomárních částic prováděním vysokorychlostních srážek takových částic a studiem samotné srážky a produktů srážky. K urychlení částic se ve většině případů používá magnetické pole. Praktickou metodou získání vysokorychlostních srážek je použití dvou paprsků částic rotujících v opačných směrech. Pomocí této metody je snadné získat vysokorychlostní srážky s relativními rychlostmi až 99 procenty rychlosti světla. Teorie relativity však tvrdí, že nemohou existovat relativní rychlosti vyšší než rychlost světla. Proto je potřeba obrovské množství energie i k urychlení paprsku částic na vysokou rychlost. Synchrotronový urychlovač využívá proměnlivé magnetické pole a proměnlivé elektrické pole, které udržuje paprsek částic na správné kruhové dráze, když se energie zvýší. Urychlovač částic je vyroben z torusu se schopností měnit intenzitu elektrických a magnetických polí uvnitř torusu. Dráha paprsku částic je kruhová dráha ohraničená 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 to 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 se při urychlování pohybují po spirále. Cyklotron využívá k urychlení částic konstantní magnetické pole a elektrické pole s konstantní frekvencí.
Jaký je rozdíl mezi cyklotronovými a synchrotronovými urychlovači?
• Cyklotron využívá konstantní magnetické pole a elektrické pole s konstantní frekvencí, ale synchrotron využívá různá elektrická a magnetická pole.
• Synchrotron je vyroben z trubice ve tvaru torusu, zatímco cyklotron je vyroben z válcové nebo kulové komory.
• Režim synchrotronu se používá ve většině velkých projektů, jako je velký hadronový urychlovač (LHC) v CERN, ale cyklotron se používá většinou v projektech malého rozsahu.
