السيكلوترون مقابل السنكروترون | مسرع السنكروترون مقابل مسرع السيكلوترون
السيكلوترون والسنكروترون نوعان من مسرعات الجسيمات. مسرعات الجسيمات هي آلات مفيدة للغاية عندما يتعلق الأمر بمجال الفيزياء النووية. تعطي الاصطدامات عالية الطاقة للجسيمات دون الذرية ملاحظات جيدة جدًا عن طبيعة النواة. بالنسبة لشخص يدرس مثل هذا المجال ، يلزم معرفة دقيقة بمسرعات السنكروترون ومسرعات السيكلوترون. في هذه المقالة ، سنناقش ماهية مسرعات السيكلوترون ومسرعات السنكروترون ، والمبادئ التي تستند إليها هذه الآلات ، وأوجه التشابه والتطبيقات ، وأخيرًا الاختلافات بين مسرعات السيكلوترون ومسرعات السنكروترون.
ما هو مسرع السنكروترون؟
مسرع السنكروترون هو نوع من مسرع الجسيمات. يجب على المرء أن يفهم مفهوم مسرع الجسيمات أولاً ، لفهم مسرّع السنكروترون بوضوح. عندما يُسقط جسيم مشحون في مجال مغناطيسي ، فإنه يتحرك في مسار دائري. تُستخدم مسرعات الجسيمات لدراسة طبيعة الذرات والجسيمات الذرية الفرعية عن طريق إجراء تصادمات عالية السرعة لهذه الجسيمات ودراسة التصادم نفسه ونواتج الاصطدام. يستخدم المجال المغناطيسي في معظم الحالات لتسريع الجسيمات. الطريقة العملية للحصول على تصادمات عالية السرعة هي باستخدام حزمتين من الجسيمات تدور في اتجاهين متعاكسين. باستخدام هذه الطريقة ، يكون من السهل الحصول على اصطدامات عالية السرعة بسرعات نسبية تصل إلى 99٪ من سرعة الضوء. ومع ذلك ، تنص نظرية النسبية على أنه لا يمكن أن تكون هناك سرعات نسبية أعلى من سرعة الضوء. لذلك ، هناك حاجة إلى كمية هائلة من الطاقة حتى لتسريع شعاع الجسيمات إلى سرعة عالية.يستخدم مسرع السنكروترون مجالًا مغناطيسيًا متنوعًا ومجالًا كهربائيًا متغيرًا ، مما يحافظ على شعاع الجسيمات على مسار دائري مناسب عند زيادة الطاقة. يتكون مسرع الجسيمات من طارة لها القدرة على تغيير شدة المجالات الكهربائية والمغناطيسية داخل الطارة. مسار حزمة الجسيمات هو المسار الدائري الذي يحيط به الحلقة. تم تطوير مفهوم مسرع السنكروترون بواسطة السير ماركوس أوليفانت. كان فلاديمير فيكسلر أول شخص ينشر ورقة علمية حول مسرعات السنكروترون ، وأول مسرع للسنكروترون تم إنشاؤه بواسطة إدوين ماكميلان.
ما هو مسرع السيكلوترون؟
مسرع السيكلوترون هو أيضًا مسرع للجسيمات ، يستخدم في الغالب في المشاريع الصغيرة. السيكلوترون عبارة عن حجرة فراغ دائرية حيث يبدأ تسريع الجسيمات من المركز. تأخذ الجسيمات مسارًا حلزونيًا أثناء تسارعها. يستخدم السيكلوترون مجالًا مغناطيسيًا ثابتًا ومجالًا كهربائيًا بتردد ثابت لتسريع الجسيمات.
ما هو الفرق بين Cyclotron و Synchrotron Accelerators؟
• يستخدم السيكلوترون مجالًا مغناطيسيًا ثابتًا ومجالًا كهربائيًا بتردد ثابت ، لكن السنكروترون يستخدم مجالات كهربائية ومغناطيسية مختلفة.
• السنكروترون مصنوع من أنبوب على شكل حلق ، في حين أن السيكلوترون مصنوع من غرفة أسطوانية أو كروية.
• يتم استخدام وضع السنكروترون في معظم المشاريع الكبيرة مثل مصادم الهادرونات الكبير (LHC) في CERN ، لكن السيكلوترون يستخدم في الغالب في المشاريع الصغيرة.
