Cyclotron ve Synchrotron | Synchrotron Accelerator vs Cyclotron Accelerator
Siklotron ve senkrotron, iki tür parçacık hızlandırıcıdır. Parçacık hızlandırıcılar, nükleer fizik alanında çok kullanışlı makinelerdir. Atom altı parçacıkların yüksek enerjili çarpışmaları, çekirdeğin doğası hakkında çok iyi gözlemler sağlar. Böyle bir alanda çalışan biri için, senkrotron hızlandırıcıları ve siklotron hızlandırıcıları konusunda kapsamlı bir bilgi gereklidir. Bu yazıda, siklotron ve senkrotron hızlandırıcıların ne olduğunu, bu makinelerin dayandığı prensipleri, benzerliklerini, uygulamalarını ve son olarak siklotron hızlandırıcıları ile senkrotron hızlandırıcıları arasındaki farkları tartışacağız.
Senkrotron Hızlandırıcı nedir?
Bir senkrotron hızlandırıcı, bir tür parçacık hızlandırıcıdır. Senkrotron hızlandırıcısını net bir şekilde anlamak için önce parçacık hızlandırıcı kavramını anlamak gerekir. Yüklü bir parçacık bir manyetik alana yansıtıldığında dairesel bir yol üzerinde hareket eder. Parçacık hızlandırıcıları, bu tür parçacıkların yüksek hızda çarpışmalarını yaparak ve çarpışmanın kendisini ve çarpışmanın ürünlerini inceleyerek atomların ve atom altı parçacıkların doğasını incelemek için kullanılır. Çoğu durumda parçacıkları hızlandırmak için bir manyetik alan kullanılır. Yüksek hızlı çarpışmaları elde etmenin pratik yöntemi, zıt yönlerde dönen iki parçacık demeti kullanmaktır. Bu yöntemi kullanarak, ışık hızının yüzde 99'u kadar yüksek göreli hızlarda yüksek hızlı çarpışmalar elde etmek kolaydır. Ancak görelilik teorisi, ışık hızından daha yüksek göreli hızların olamayacağını belirtir. Bu nedenle, parçacık demetini yüksek bir hıza çıkarmak için bile çok büyük miktarda enerji gerekir. Bir senkrotron hızlandırıcı, değişen bir manyetik alan ve değişen bir elektrik alanı kullanır; bu, enerji arttığında parçacık demetini uygun bir dairesel yol üzerinde tutar. Parçacık hızlandırıcı, simit içindeki elektrik ve manyetik alanların yoğunluğunu değiştirme yeteneğine sahip bir simitten yapılır. Parçacık demetinin yolu, simit tarafından çevrelenen dairesel yoldur. Sinkrotron hızlandırıcı kavramı Sir Marcus Oliphant tarafından geliştirilmiştir. Vladimir Veksler, senkrotron hızlandırıcıları hakkında bilimsel bir makale yayınlayan ilk kişiydi ve ilk elektron senkrotron hızlandırıcısı Edwin McMillan tarafından yapıldı.
Siklotron Hızlandırıcı nedir?
Siklotron hızlandırıcı aynı zamanda çoğunlukla küçük ölçekli projelerde kullanılan bir parçacık hızlandırıcıdır. Bir siklotron, parçacıkların hızlanmasının merkezde başladığı dairesel bir vakum odasıdır. Parçacıklar hızlanırken spiral bir yol alırlar. Siklotron, parçacıkları hızlandırmak için sabit bir manyetik alan ve sabit frekanslı bir elektrik alanı kullanır.
Siklotron ve Synchrotron Hızlandırıcıları arasındaki fark nedir?
• Siklotron sabit bir manyetik alan ve sabit frekanslı bir elektrik alanı kullanır, ancak senkrotron değişen elektrik ve manyetik alanlar kullanır.
• Bir senkrotron torus şeklindeki bir tüpten yapılırken siklotron silindirik veya küresel bir odadan yapılır.
• Senkrotron modu, CERN'deki büyük hadron çarpıştırıcısı (LHC) gibi büyük ölçekli projelerin çoğunda kullanılır, ancak siklotron çoğunlukla küçük ölçekli projelerde kullanılır.
