الفرق الرئيسي بين السيكلوترون وبيتاترون هو أن السيكلوترون يستخدم مسارًا حلزونيًا ، بينما يستخدم بيتاترون مسارًا دائريًا لتسريع الجسيمات المشحونة.
Cyclotron و betatron نوعان من مسرعات الجسيمات. السيكلوترون هو أقدم شكل من أشكال المسرع ، بينما بيتاترون حديث مقارنة به. يستخدم كلا النظامين مجالات مغناطيسية ومجالات كهربائية للتسريع.
ما هو السيكلوترون؟
Cyclotron هو نوع من مسرعات الجسيمات التي تستخدم لتسريع الجسيمات المشحونة باستخدام مسار حلزوني. هذا الجهاز مفيد للجسيمات الذرية أو دون الذرية المشحونة. مؤسس هذا الجهاز هو إرنست أورلاندو لورانس.
عند التفكير في تصميم السيكلوترون ، فإنه يحتوي على قطبين دائريين مجوفين (حلزونيين). تُعرف هذه الأقطاب الكهربائية باسم الآلهة. ويتم تثبيت هذين القطبين من الخلف إلى الخلف ويتم وضعهما في حجرة مفرغة بين قطبي المغناطيس.
عند التفكير في طريقة التشغيل ، لديها مجال كهربائي يتناوب في قطبيته. تتشكل الجسيمات التي يجب تسريعها بالقرب من مركز الجهاز. هنا ، يدفع المجال الكهربائي الجسيمات إلى داخل الآلهة. يوجد أيضًا مجال مغناطيسي يوجه الجسيمات في مسار نصف دائري. مع مرور الوقت ، تتسارع الجسيمات من دي إلى آخر.
الشكل 01: طريقة تشغيل السيكلوترون
ومع ذلك ، يمكن لهذا الجهاز تسريع البروتونات بطاقات أقل من 25 مليون فولت.لذلك ، يعد قيدًا رئيسيًا على هذا الجهاز. من أجل التغلب على هذا القيد ، يمكننا تغيير تردد الجهد المتناوب على الآلهة. ثم يسمى الجهاز بالمزامنة الحلزونية.
ما هو Betatron؟
Betatron هو نوع من مسرعات الجسيمات التي يتم تعديلها بشكل أساسي لتسريع جسيمات بيتا أو الإلكترونات. يستخدم هذا الجهاز مجالًا كهربائيًا ومجالًا مغناطيسيًا للتسريع. تتسارع الجسيمات في مدار دائري.
الشكل 02: بيتاترون
عند النظر في بنية بيتاترون ، فإنه يحتوي على أنبوب مفرغ. يتكون هذا الأنبوب في حلقة دائرية ، وهو مدمج في مغناطيس كهربائي. تكون لفات المغناطيس الكهربائي موازية للأنبوب الدائري. هنا ، يميل التيار الكهربائي المتناوب إلى إنتاج مجال مغناطيسي متغير ينعكس بشكل دوري في الاتجاه.يتأثر تسارع الإلكترون بقوتين: القوة التي تعمل في اتجاه الحركة والقوة التي تعمل في زوايا قائمة على اتجاه الحركة. هاتان القوتان مهمتان في الحفاظ على المسار الدائري للإلكترون في الحلقة.
ما هو الفرق بين Cyclotron و Betatron؟
Cyclotron هو نوع من مسرعات الجسيمات التي تستخدم لتسريع الجسيمات المشحونة باستخدام مسار حلزوني. Betatron هو نوع من مسرعات الجسيمات التي يتم تعديلها بشكل أساسي لتسريع جسيمات بيتا أو الإلكترونات. الفرق الرئيسي بين السيكلوترون والبيتاترون هو أن السيكلوترون يستخدم مسارًا حلزونيًا ، بينما يستخدم بيتاترون مسارًا دائريًا لتسريع الإلكترونات.
علاوة على ذلك ، هناك اختلاف آخر بين السيكلوترون والبيتاترون وهو أن السيكلوترون يحتوي على قطبين كهربائيين يسمى dees مثبتين من الخلف إلى الخلف بينما يحتوي البيتاترون على أنبوب مفرغ مصنوع في حلقة دائرية وهذه الحلقة مضمنة في مغناطيس كهربائي.عند النظر في طريقة التشغيل ، في السيكلوترون ، يتم تسريع الجسيمات المشحونة من دي إلى آخر بسبب تأثير المجال الكهربائي والمجال المغناطيسي. في بيتاترون ، تتسارع الإلكترونات بسبب عمل قوتين: القوة التي تعمل في اتجاه الحركة والقوى التي تعمل في زوايا قائمة على اتجاه الحركة.
يظهر الرسم البياني أدناه المزيد من المقارنات المتعلقة بالاختلاف بين السيكلوترون وبيتاترون.
ملخص - السيكلوترون مقابل بيتاترون
Cyclotron و betatron نوعان من مسرعات الجسيمات. الفرق الرئيسي بين السيكلوترون وبيتاترون هو أن السيكلوترون يستخدم مسارًا حلزونيًا ، بينما يستخدم بيتاترون مسارًا دائريًا لتسريع الجسيمات المشحونة.
