Unterschied zwischen Zyklotron und Synchrotron

Zyklotron gegen Synchrotron | Synchrotronbeschleuniger vs Zyklotron-Beschleuniger
 

Zyklotron und Synchrotron sind zwei Arten von Teilchenbeschleunigern. Teilchenbeschleuniger sind sehr nützliche Maschinen, wenn es um die Kernphysik geht. Die energiereiche Kollision subatomarer Teilchen liefert sehr gute Beobachtungen über die Art des Kerns. Für jemanden, der ein solches Gebiet untersucht, ist ein gründliches Wissen in Synchrotron-Beschleunigern und Zyklotron-Beschleunigern erforderlich. In diesem Artikel werden wir diskutieren, was Cyclotron- und Synchrotron-Beschleuniger sind, auf welchen Prinzipien diese Maschinen basieren, auf Ähnlichkeiten, Anwendungen und schließlich auf die Unterschiede zwischen Cyclotron-Beschleunigern und Synchrotron-Beschleunigern.

Was ist Synchrotron-Beschleuniger??

Ein Synchrotron-Beschleuniger ist eine Art Teilchenbeschleuniger. Das Konzept des Teilchenbeschleunigers muss zuerst verstanden werden, um den Synchrotronbeschleuniger klar zu verstehen. Wenn ein geladenes Teilchen in ein Magnetfeld projiziert wird, bewegt es sich auf einer Kreisbahn. Teilchenbeschleuniger werden verwendet, um die Natur von Atomen und subatomaren Teilchen zu untersuchen, indem Kollisionen solcher Teilchen mit hoher Geschwindigkeit durchgeführt werden und der Zusammenstoß selbst und die Produkte des Zusammenstoßes untersucht werden. In den meisten Fällen wird ein Magnetfeld zur Beschleunigung der Partikel verwendet. Das praktische Verfahren zum Erzielen von Kollisionen mit hoher Geschwindigkeit ist die Verwendung von zwei Teilchenstrahlen, die in entgegengesetzten Richtungen rotieren. Mit dieser Methode lassen sich schnell Kollisionen mit hoher Geschwindigkeit und Relativgeschwindigkeiten von bis zu 99 Prozent der Lichtgeschwindigkeit erzielen. Die Relativitätstheorie besagt jedoch, dass es keine höheren Relativgeschwindigkeiten als die Lichtgeschwindigkeit geben kann. Daher ist eine enorme Energiemenge erforderlich, um den Teilchenstrahl auf eine hohe Geschwindigkeit zu beschleunigen. Ein Synchrotron-Beschleuniger verwendet ein variierendes Magnetfeld und ein variierendes elektrisches Feld, die den Teilchenstrahl auf einem geeigneten Kreisweg halten, wenn die Energie erhöht wird. Ein Teilchenbeschleuniger besteht aus einem Torus mit der Fähigkeit, die Intensität elektrischer und magnetischer Felder im Inneren des Torus zu verändern. Der Weg des Teilchenstrahls ist der vom Torus eingeschlossene Kreisweg. Das Konzept des Synchrotron-Beschleunigers wurde von Sir Marcus Oliphant entwickelt. Vladimir Veksler war der erste, der eine wissenschaftliche Arbeit über Synchrotronbeschleuniger veröffentlichte, und der erste Elektronen-Synchrotronbeschleuniger wurde von Edwin McMillan konstruiert.

Was ist ein Cyclotron-Beschleuniger??

Der Zyklotron-Beschleuniger ist auch ein Teilchenbeschleuniger, der meistens in kleinen Projekten eingesetzt wird. Ein Zyklotron ist eine kreisförmige Vakuumkammer, in der die Teilchenbeschleunigung im Zentrum beginnt. Die Teilchen nehmen einen spiralförmigen Weg, wenn sie beschleunigt werden. Das Zyklotron verwendet ein konstantes Magnetfeld und ein elektrisches Feld mit konstanter Frequenz, um die Teilchen zu beschleunigen.