Циклотрон vs Синхротрон | Синхротрон ылдамдаткыч vs Cyclotron Accelerator
Циклотрон жана синхротрон бөлүкчөлөрдүн эки түрү болуп саналат. Бөлүкчөлөрдүн тездеткичтери ядролук физика тармагына келгенде абдан пайдалуу машиналар. Суб атомдук бөлүкчөлөрдүн жогорку энергиялуу кагылышуулары ядронун табиятына абдан жакшы байкоолорду берет. Мындай тармакты изилдеп жаткан адам үчүн синхротрондук тездеткичтер жана циклотрондук тездеткичтер боюнча терең билим талап кылынат. Бул макалада биз циклотрон жана синхротрон тездеткичтери деген эмне, бул машиналар негизделген принциптер, алардын окшоштуктары, колдонулушу жана акырында циклотрон ылдамдаткычтары менен синхротрон ылдамдаткычтарынын ортосундагы айырмачылыктарды талкуулайбыз.
Синхротрондук ылдамдаткыч деген эмне?
Синхротрондук тездеткич – бөлүкчөлөрдүн тездеткичинин бир түрү. Синхротрондук тездеткичти так түшүнүү үчүн алгач бөлүкчөлөрдүн ылдамдаткычы түшүнүгүн түшүнүү керек. Заряддалган бөлүкчө магнит талаасына проекцияланганда, ал тегерек жолдо кыймылдайт. Бөлүкчөлөрдүн тездеткичтери мындай бөлүкчөлөрдүн жогорку ылдамдыктагы кагылышууларын жасоо жана кагылышуунун өзүн жана кагылышуунун продуктуларын изилдөө аркылуу атомдордун жана субатомдук бөлүкчөлөрдүн табиятын изилдөө үчүн колдонулат. Көпчүлүк учурларда бөлүкчөлөрдү тездетүү үчүн магнит талаасы колдонулат. Жогорку ылдамдыктагы кагылышууларды алуунун практикалык ыкмасы карама-каршы багытта айлануучу эки бөлүкчө нурларын колдонуу болуп саналат. Бул ыкманы колдонуу менен жарыктын ылдамдыгынын 99 пайызына чейин салыштырмалуу ылдамдыгы менен жогорку ылдамдыктагы кагылышууларды алуу оңой. Бирок, салыштырмалуулук теориясы жарыктын ылдамдыгынан жогору салыштырмалуу ылдамдыктар болушу мүмкүн эмес деп айтылат. Демек, бөлүкчөлөр нурун жогорку ылдамдыкта тездетүү үчүн да эбегейсиз чоң энергия талап кылынат. Синхротрондук тездеткич энергия көбөйгөндө бөлүкчө нурун туура тегерек жолдо кармап турган өзгөрүлмө магнит талаасын жана өзгөрүлмө электр талаасын колдонот. Бөлүкчөлөрдүн ылдамдаткычы торустун ичиндеги электр жана магнит талаасынын интенсивдүүлүгүн өзгөртүүгө жөндөмдүү торустан жасалган. Бөлүк нурунун жолу - бул торус менен курчалган тегерек жол. Синхротрондук тездеткичтин концепциясы сэр Маркус Олифант тарабынан иштелип чыккан. Владимир Векслер синхротрондук тездеткичтер боюнча илимий эмгекти биринчи жолу жарыялаган жана биринчи электрондук синхротрондук тездеткичти Эдвин МакМиллан жасаган.
Cyclotron Accelerator деген эмне?
Циклотрон ылдамдаткычы да бөлүкчөлөрдүн тездеткичи болуп саналат, ал көбүнчө чакан масштабдагы долбоорлордо колдонулат. Циклотрон - тегерек вакуумдук камера, мында бөлүкчөлөрдүн ылдамдануусу борбордон башталат. Бөлүкчөлөр тездетилгенде спираль жолуна түшүшөт. Циклотрон бөлүкчөлөрдү тездетүү үчүн туруктуу магнит талаасын жана туруктуу жыштыктагы электр талаасын колдонот.
Циклотрон менен синхротрон ылдамдаткычтарынын ортосунда кандай айырма бар?
• Циклотрон туруктуу магнит талаасын жана туруктуу жыштык электр талаасын колдонот, бирок синхротрон ар кандай электр жана магнит талаасын колдонот.
• Синхротрон торус формасындагы түтүктөн жасалган, ал эми циклотрон цилиндр же сфералык камерадан жасалган.
• Синхротрон режими CERNдеги чоң адрон коллайдери (LHC) сыяктуу ири долбоорлордун көпчүлүгүндө колдонулат, бирок циклотрон көбүнчө чакан масштабдуу долбоорлордо колдонулат.
