Galvenā atšķirība starp ciklotronu un betatronu ir tāda, ka ciklotrons izmanto spirālveida ceļu, savukārt betatrons izmanto apļveida ceļu, lai paātrinātu lādētas daļiņas.
Cyclotron un betatron ir divu veidu daļiņu paātrinātāji. Ciklotrons ir agrākā paātrinātāja forma, savukārt betatrons salīdzinājumā ar to ir moderns. Abas šīs sistēmas izmanto magnētiskos laukus un elektriskos laukus paātrinājumam.
Kas ir Cyclotron?
Cyclotron ir daļiņu paātrinātāja veids, ko izmanto, lai paātrinātu lādētas daļiņas, izmantojot spirāles ceļu. Šī ierīce ir noderīga uzlādētām atomu vai subatomiskām daļiņām. Šīs ierīces dibinātājs ir Ernests Orlando Lorenss.
Apsverot ciklotrona konstrukciju, tajā ir divi dobi pusapaļi (spirālveida) elektrodi. Šie elektrodi ir pazīstami kā dees. Un šie divi elektrodi ir uzstādīti viens pret otru un novietoti evakuētā kamerā starp magnēta poliem.
Apsverot darbības metodi, tam ir elektriskais lauks, kura polaritāte mainās. Daļiņas, kas jāpaātrina, veidojas netālu no ierīces centra. Šeit elektriskais lauks virza daļiņas uz dees. Ir arī magnētiskais lauks, kas virza daļiņas pa pusloku. Laika gaitā daļiņas tiek paātrinātas no vienas puses uz otru.
Attēls 01: Ciklotrona darbības metode
Tomēr šī ierīce var paātrināt protonus ar enerģiju, kas ir mazāka par 25 miljoniem eV. Tāpēc tas ir būtisks šīs ierīces ierobežojums. Lai pārvarētu šo ierobežojumu, mēs varam mainīt maiņstrāvas sprieguma frekvenci, kas tiek ietekmēta. Tad ierīci sauc par sinhronociklotronu.
Kas ir Betatron?
Betatron ir daļiņu paātrinātāja veids, kas ir pārveidots galvenokārt, lai paātrinātu beta daļiņas vai elektronus. Šī ierīce paātrinājumam izmanto elektrisko lauku un magnētisko lauku. Daļiņas tiek paātrinātas apļveida orbītā.
2. attēls: Betatron
Apsverot betatrona struktūru, tajā ir evakuēta caurule. Šī caurule ir izgatavota apļveida cilpā, un tā ir iestrādāta elektromagnētā. Elektromagnēta tinumi ir paralēli apļveida caurulei. Šeit mainīga elektriskā strāva mēdz radīt mainīgu magnētisko lauku, kas periodiski maina virzienu. Elektronu paātrinājumu ietekmē divi spēki: spēks, kas darbojas kustības virzienā, un spēks, kas darbojas taisnā leņķī pret kustības virzienu. Šie divi spēki ir svarīgi, lai saglabātu elektrona apļveida ceļu lokā.
Kāda ir atšķirība starp Cyclotron un Betatron?
Cyclotron ir daļiņu paātrinātāja veids, ko izmanto, lai paātrinātu lādētas daļiņas, izmantojot spirāles ceļu. Betatron ir daļiņu paātrinātāja veids, kas ir pārveidots galvenokārt, lai paātrinātu beta daļiņas vai elektronus. Galvenā atšķirība starp ciklotronu un betatronu ir tāda, ka ciklotrons izmanto spirālveida ceļu, bet betatrons elektronu paātrināšanai izmanto apļveida ceļu.
Turklāt vēl viena atšķirība starp ciklotronu un betatronu ir tā, ka ciklotronā ir divi elektrodi, ko sauc par dees, kas ir piestiprināti aizmuguri, savukārt betatronā ir evakuēta caurule, kas ir izveidota apļveida cilpā un šī cilpa ir iestrādāta elektromagnētā. Apsverot darbības metodi, ciklotronā elektriskā lauka un magnētiskā lauka iedarbības dēļ uzlādētas daļiņas tiek paātrinātas no vienas dees uz otru. Betatronā elektroni tiek paātrināti, iedarbojoties diviem spēkiem: spēkam, kas darbojas kustības virzienā, un spēkiem, kas darbojas taisnā leņķī pret kustības virzienu.
Zemāk infografikā ir parādīti vairāk salīdzinājumu, kas saistīti ar atšķirību starp ciklotronu un betatronu.
Kopsavilkums - Cyclotron vs Betatron
Cyclotron un betatron ir divu veidu daļiņu paātrinātāji. Galvenā atšķirība starp ciklotronu un betatronu ir tāda, ka ciklotrons izmanto spirālveida ceļu, bet betatrons izmanto apļveida ceļu, lai paātrinātu lādētas daļiņas.
