Cyclotron vs Synchrotron | Synchrotron Accelerator vs Cyclotron Accelerator
Cyclotron và synctron là hai loại máy gia tốc hạt. Máy gia tốc hạt là loại máy rất hữu ích khi nói đến lĩnh vực vật lý hạt nhân. Các vụ va chạm năng lượng cao của các hạt nguyên tử phụ cung cấp những quan sát rất tốt về bản chất của hạt nhân. Đối với một người đang nghiên cứu một lĩnh vực như vậy, cần phải có kiến thức kỹ lưỡng về máy gia tốc synctron và máy gia tốc cyclotron. Trong bài viết này, chúng ta sẽ thảo luận về máy gia tốc cyclotron và synctron là gì, nguyên lý hoạt động của những cỗ máy này, những điểm tương đồng, ứng dụng của chúng và cuối cùng là sự khác biệt giữa máy gia tốc cyclotron và máy gia tốc synctron.
Synchrotron Accelerator là gì?
Máy gia tốc synctron là một loại máy gia tốc hạt. Người ta phải hiểu khái niệm về máy gia tốc hạt trước, để hiểu rõ về máy gia tốc synctron. Khi một hạt mang điện được chiếu vào từ trường, nó chuyển động trên một đường tròn. Máy gia tốc hạt được sử dụng để nghiên cứu bản chất của nguyên tử và các hạt dưới nguyên tử bằng cách tạo ra các va chạm vận tốc cao của các hạt đó và nghiên cứu bản thân va chạm và các sản phẩm của va chạm. Một từ trường được sử dụng trong hầu hết các trường hợp để tăng tốc các hạt. Phương pháp thực tế để thu được va chạm vận tốc cao là sử dụng hai chùm hạt quay ngược chiều nhau. Sử dụng phương pháp này, có thể dễ dàng thu được các va chạm vận tốc cao với vận tốc tương đối cao bằng 99 phần trăm vận tốc ánh sáng. Tuy nhiên, lý thuyết tương đối nói rằng không thể có vận tốc tương đối lớn hơn vận tốc ánh sáng. Do đó, cần phải có một lượng năng lượng khổng lồ để gia tốc chùm hạt tới vận tốc lớn. Một máy gia tốc synctron sử dụng một từ trường thay đổi và một điện trường thay đổi, giữ cho chùm hạt đi theo một đường tròn thích hợp khi năng lượng được tăng lên. Máy gia tốc hạt được làm bằng hình xuyến có khả năng thay đổi cường độ điện trường và từ trường bên trong hình xuyến. Đường đi của chùm hạt là đường tròn được bao bởi hình xuyến. Khái niệm về máy gia tốc synctron được phát triển bởi Sir Marcus Oliphant. Vladimir Veksler là người đầu tiên xuất bản một bài báo khoa học về máy gia tốc synctron, và máy gia tốc synctron điện tử đầu tiên được chế tạo bởi Edwin McMillan.
Máy gia tốc Cyclotron là gì?
Máy gia tốc Cyclotron cũng là một máy gia tốc hạt, hầu hết được sử dụng trong các dự án quy mô nhỏ. Cyclotron là một buồng chân không tròn, nơi gia tốc của các hạt bắt đầu ở tâm. Các hạt đi theo đường xoắn ốc khi chúng được gia tốc. Cyclotron sử dụng từ trường không đổi và điện trường tần số không đổi để gia tốc các hạt.
Sự khác biệt giữa Máy tăng tốc Cyclotron và Synchrotron là gì?
• Cyclotron sử dụng từ trường không đổi và điện trường tần số không đổi, nhưng synctron sử dụng điện trường và từ trường khác nhau.
• Synchrotron được làm bằng một ống hình xuyến, trong khi cyclotron được làm bằng một buồng hình trụ hoặc hình cầu.
• Chế độ đồng bộ hóa được sử dụng trong hầu hết các dự án quy mô lớn như máy va chạm hadron lớn (LHC) tại CERN, nhưng chế độ cyclotron được sử dụng chủ yếu trong các dự án quy mô nhỏ.
