Siklotron vs Sinxrotron | Sinxrotron Sürətləndirici vs Siklotron Sürətləndirici
Siklotron və sinxrotron iki növ hissəcik sürətləndiriciləridir. Nüvə fizikası sahəsinə gəldikdə hissəcik sürətləndiriciləri çox faydalı maşınlardır. Atom altı hissəciklərin yüksək enerjili toqquşması nüvənin təbiəti haqqında çox yaxşı müşahidələr verir. Belə bir sahəni öyrənən biri üçün sinxrotron sürətləndiriciləri və siklotron sürətləndiriciləri haqqında hərtərəfli bilik tələb olunur. Bu yazıda biz siklotron və sinxrotron sürətləndiricilərinin nə olduğunu, bu maşınların əsaslandığı prinsipləri, oxşarlıqlarını, tətbiqlərini və nəhayət siklotron sürətləndiriciləri ilə sinxrotron sürətləndiriciləri arasındakı fərqləri müzakirə edəcəyik.
Sinxrotron Sürətləndirici nədir?
Sinxrotron sürətləndiricisi hissəcik sürətləndiricisinin bir növüdür. Sinxrotron sürətləndiricisini aydın başa düşmək üçün əvvəlcə hissəcik sürətləndiricisi anlayışını başa düşmək lazımdır. Bir yüklü hissəcik maqnit sahəsinə proyeksiya edildikdə, dairəvi bir yolda hərəkət edir. Zərrəcik sürətləndiriciləri belə hissəciklərin yüksək sürətlə toqquşması və toqquşmanın özünü və toqquşma məhsullarını öyrənməklə atomların və atom altı hissəciklərin təbiətini öyrənmək üçün istifadə olunur. Əksər hallarda hissəcikləri sürətləndirmək üçün maqnit sahəsindən istifadə olunur. Yüksək sürətli toqquşmaların əldə edilməsinin praktiki üsulu əks istiqamətdə fırlanan iki hissəcik şüasından istifadə etməkdir. Bu üsuldan istifadə etməklə işıq sürətinin 99 faizinə qədər yüksək nisbi sürətlərlə yüksək sürətli toqquşmaları əldə etmək asandır. Lakin nisbilik nəzəriyyəsi bildirir ki, işıq sürətindən yüksək nisbi sürətlər ola bilməz. Buna görə də, hissəcik şüasını yüksək sürətlə sürətləndirmək üçün belə böyük miqdarda enerji tələb olunur. Sinxrotron sürətləndiricisi dəyişən maqnit sahəsindən və dəyişən elektrik sahəsindən istifadə edir ki, bu da enerji artırıldıqda hissəcik şüasını düzgün dairəvi yolda saxlayır. Hissəcik sürətləndiricisi torusun daxilindəki elektrik və maqnit sahələrinin intensivliyini dəyişmək qabiliyyətinə malik olan torusdan hazırlanır. Hissəcik şüasının yolu torusun əhatə etdiyi dairəvi yoldur. Sinxrotron sürətləndiricisinin konsepsiyası Ser Marcus Oliphant tərəfindən hazırlanmışdır. Vladimir Veksler sinxrotron sürətləndiriciləri haqqında elmi məqalə dərc etdirən ilk şəxs idi və ilk elektron sinxrotron sürətləndiricisi Edvin MakMillan tərəfindən qurulmuşdur.
Cyclotron Accelerator nədir?
Siklotron sürətləndiricisi də daha çox kiçik miqyaslı layihələrdə istifadə olunan hissəcik sürətləndiricisidir. Siklotron hissəciklərin sürətlənməsinin mərkəzdən başladığı dairəvi vakuum kamerasıdır. Zərrəciklər sürətləndikcə spiral yol tuturlar. Siklotron sabit maqnit sahəsindən və hissəcikləri sürətləndirmək üçün sabit tezlikli elektrik sahəsindən istifadə edir.
Siklotron və Sinxrotron Sürətləndiriciləri arasında fərq nədir?
• Siklotron sabit maqnit sahəsindən və sabit tezlikli elektrik sahəsindən istifadə edir, lakin sinxrotron müxtəlif elektrik və maqnit sahələrindən istifadə edir.
• Sinxrotron torus formalı borudan, siklotron isə silindrik və ya sferik kameradan hazırlanır.
• Sinxrotron rejimi CERN-də böyük hadron toqquşdurucusu (LHC) kimi irimiqyaslı layihələrin əksəriyyətində istifadə olunur, lakin siklotron əsasən kiçik miqyaslı layihələrdə istifadə olunur.
