Unterschied zwischen Cyclotron und Betatron

Der Schlüsselunterschied Zwischen Cyclotron und Betatron ist das Cyclotron verwendet einen Spiralweg, während Betatron einen kreisförmigen Pfad zum Beschleunigen geladener Partikel verwendet.

Cyclotron und Betatron sind zwei Arten von Partikelbeschleunigern. Cyclotron ist die früheste Form des Beschleunigers, während Betatron im Vergleich dazu modern ist. Beide Systeme verwenden Magnetfelder und elektrische Felder für die Beschleunigung.

INHALT

1. Überblick und wichtiger Unterschied
2. Was ist Zyklotron
3. Was ist Betatron
4. Seite an Seite Vergleich - Cyclotron vs Betatron in tabellarischer Form
5. Zusammenfassung

Was ist Zyklotron?

Cyclotron ist eine Art Partikelbeschleuniger, mit dem geladene Partikel unter Verwendung eines Spiralweges beschleunigt werden. Dieses Gerät ist nützlich für geladene atomare oder subatomare Partikel. Der Gründer dieses Geräts ist Ernest Orlando Lawrence.

Bei der Betrachtung des Designs eines Zyklotrons enthält es zwei hohle halber halber (Spiral-) Elektroden. Diese Elektroden sind als Dees bekannt. Und diese beiden Elektroden sind hinten an der Rückseite montiert und in einer evakuierten Kammer zwischen den Polen eines Magneten platziert.

Bei der Betrachtung der Betriebsmethode verfügt es über ein elektrisches Feld, das sich in seiner Polarität abwechselt. Die Partikel, die beschleunigt werden müssen, werden in der Nähe der Mitte des Geräts gebildet. Hier treibt das elektrische Feld die Partikel in die Dees. Außerdem gibt es ein Magnetfeld, das die Partikel auf einem halbkreisförmigen Weg führt. Mit der Zeit werden die Partikel von einem Dee zum anderen beschleunigt.

Abbildung 01: Betriebsmethode eines Zyklotrons

Dieses Gerät kann jedoch Protonen mit Energien von weniger als 25 Millionen EV beschleunigen. Daher ist es eine große Einschränkung für dieses Gerät. Um diese Einschränkung zu überwinden, können wir die Häufigkeit der Wechselspannung variieren, die die Dees beeindruckt haben. Dann wird das Gerät als Synchrocyclotron bezeichnet.

Was ist Betatron?

Betatron ist eine Art Partikelbeschleuniger, der hauptsächlich zur Beschleunigung von Beta -Partikeln oder Elektronen modifiziert wird. Dieses Gerät verwendet ein elektrisches Feld und ein Magnetfeld für die Beschleunigung. Die Partikel werden in einer kreisförmigen Umlaufbahn beschleunigt.

Abbildung 02: ein Betatron

Bei der Betrachtung der Struktur eines Betatrons enthält es ein evakuiertes Rohr. Dieses Rohr wird zu einer kreisförmigen Schleife verarbeitet und in ein Elektromagnet eingebettet. Die Wicklungen des Elektromagneten sind parallel zum kreisförmigen Rohr. Hier erzeugt ein alternierender elektrischer Strom ein unterschiedliches Magnetfeld, das sich regelmäßig in Richtung umverkehrt. Die Elektronenbeschleunigung wird durch zwei Kräfte beeinflusst: Kraft, die in Richtung der Bewegung und Kraft wirkt, die in rechtswinkel auf die Richtung der Bewegung wirkt. Diese beiden Kräfte sind wichtig, um den kreisförmigen Weg des Elektrons in der Schleife aufrechtzuerhalten.

Was ist der Unterschied zwischen Cyclotron und Betatron?

Cyclotron ist eine Art Partikelbeschleuniger, mit dem geladene Partikel unter Verwendung eines Spiralweges beschleunigt werden. Betatron ist eine Art Partikelbeschleuniger, der hauptsächlich zur Beschleunigung von Beta -Partikeln oder Elektronen modifiziert wird. Der Schlüsselunterschied zwischen Cyclotron und Betatron besteht darin, dass Cyclotron einen Spiralweg verwendet, während Betatron einen kreisförmigen Pfad zum Beschleunigen von Elektronen verwendet.

Darüber hinaus besteht ein weiterer Unterschied zwischen Cyclotron und Betatron darin, dass Cyclotron zwei Elektroden enthält, die als Dee, die Rücken an Rücken montiert sind. Bei der Betrachtung der Betriebsmethode in einem Zyklotron werden geladene Partikel aufgrund der Wirkung von elektrischem Feld und Magnetfeld von einem DEE zum anderen beschleunigt. In Betatron werden die Elektronen aufgrund der Wirkung von zwei Kräften beschleunigt.

Die folgende Infografik zeigt mehr Vergleiche im Zusammenhang mit dem Unterschied zwischen Cyclotron und Betatron.

Zusammenfassung -Cyclotron vs Betatron

Cyclotron und Betatron sind zwei Arten von Partikelbeschleunigern. Der Schlüsselunterschied zwischen Cyclotron und Betatron besteht darin, dass Cyclotron einen Spiralweg verwendet, während Betatron einen kreisförmigen Pfad zum Beschleunigen geladener Partikel verwendet.

Referenz:

1. "Zyklotron.”Encyclopædia Britannica, Encyclopædia Britannica, Inc., 8. Februar. 2018, hier erhältlich.
2. "Zyklotron.Hyperphysik, hier erhältlich.
3. "Zyklotron.Wikipedia, Wikimedia Foundation, 11. März. 2020, hier erhältlich.

Bild mit freundlicher Genehmigung:

1. „Cyclotron -Diagramm“ von Unbekannter Autor - Abgerufen am 3. November 2014 von Radio -Craft, Radcraft Publications, Springfield, Massachusetts, vol. 18, nein. 9, Juni 1947 p. 23 im American Radio History Archive (Public Domain) über Commons Wikimedia
2. "Melbourne University 35Mev Betatron" von Suzie Sheehy - eigene Arbeit (CC BY -SA 4.0) über Commons Wikimedia