Cyclotron lwn Synchrotron | Pemecut Penyegerak lwn Pemecut Cyclotron
Cyclotron dan synchrotron ialah dua jenis pemecut zarah. Pemecut zarah adalah mesin yang sangat berguna apabila ia datang kepada bidang fizik nuklear. Perlanggaran tenaga tinggi zarah sub atom memberikan pemerhatian yang sangat baik tentang sifat nukleus. Bagi seseorang yang sedang mempelajari bidang sedemikian, pengetahuan yang menyeluruh dalam pemecut synchrotron dan pemecut siklotron diperlukan. Dalam artikel ini, kita akan membincangkan apa itu cyclotron dan synchrotron accelerators, prinsip mesin ini berdasarkan, persamaan, aplikasi dan akhirnya perbezaan antara cyclotron accelerators dan synchrotron accelerators.
Apakah itu Synchrotron Accelerator?
Pemecut synchrotron ialah sejenis pemecut zarah. Seseorang mesti memahami konsep pemecut zarah terlebih dahulu, untuk memahami pemecut synchrotron dengan jelas. Apabila zarah bercas diunjurkan ke medan magnet, ia bergerak pada laluan bulat. Pemecut zarah digunakan untuk mengkaji sifat atom dan zarah sub atom dengan membuat perlanggaran halaju tinggi bagi zarah tersebut dan mengkaji perlanggaran itu sendiri dan hasil perlanggaran. Medan magnet digunakan dalam kebanyakan kes untuk mempercepatkan zarah. Kaedah praktikal untuk mendapatkan perlanggaran halaju tinggi adalah dengan menggunakan dua rasuk zarah berputar dalam arah bertentangan. Menggunakan kaedah ini adalah mudah untuk mendapatkan perlanggaran halaju tinggi dengan halaju relatif setinggi 99 peratus daripada kelajuan cahaya. Walau bagaimanapun, teori relativiti menyatakan bahawa tidak boleh ada halaju relatif lebih tinggi daripada kelajuan cahaya. Oleh itu, sejumlah besar tenaga diperlukan walaupun untuk mempercepatkan rasuk zarah ke halaju yang tinggi. Pemecut synchrotron menggunakan medan magnet yang berbeza-beza dan medan elektrik yang berbeza-beza, yang mengekalkan rasuk zarah pada laluan bulat yang betul apabila tenaga meningkat. Pemecut zarah diperbuat daripada torus dengan keupayaan untuk menukar keamatan medan elektrik dan magnet di dalam torus. Laluan pancaran zarah ialah laluan bulat yang disarung oleh torus. Konsep pemecut synchrotron telah dibangunkan oleh Sir Marcus Oliphant. Vladimir Veksler ialah orang pertama yang menerbitkan kertas saintifik tentang pemecut segerak, dan pemecut segerak elektron pertama telah dibina oleh Edwin McMillan.
Apakah itu Cyclotron Accelerator?
Pemecut Cyclotron juga merupakan pemecut zarah, yang kebanyakannya digunakan dalam projek berskala kecil. Siklotron ialah ruang vakum bulat di mana pecutan zarah bermula di pusat. Zarah-zarah mengambil laluan berpilin semasa ia dipercepatkan. Siklotron menggunakan medan magnet malar, dan medan elektrik frekuensi malar untuk mempercepatkan zarah.
Apakah perbezaan antara Cyclotron dan Synchrotron Accelerators?
• Cyclotron menggunakan medan magnet malar dan medan elektrik frekuensi malar, tetapi synchrotron menggunakan medan elektrik dan magnet yang berbeza-beza.
• Synchrotron diperbuat daripada tiub berbentuk torus, manakala siklotron diperbuat daripada ruang silinder atau sfera.
• Mod synchrotron digunakan dalam kebanyakan projek berskala besar seperti pelanggar hadron besar (LHC) di CERN, tetapi siklotron digunakan kebanyakannya dalam projek berskala kecil.
