Mi az a ciklotron?

A ciklotron olyan típusú részecskegyorsító, amely állandó mágneses mezőt és váltakozó elektromos mezőket használ a részecske spirálmozgással történő felgyorsításához.Az ilyen típusú részecskagyorsítókat az első kidolgozott, és számos előnye van a korai lineáris gyorsítókhoz képest, például a kisebb méretű követelmények.Noha a technológia fejlődése összetettebb típusú részecskagyorsítókat tett lehetővé, számos különféle területen még mindig van néhány felhasználás a ciklotronok számára.A ciklotron továbbra is használható a fizikai kísérletekben, különösen a többlépcsős gyorsító korai részeként.Számos különféle felhasználás.A részecskék gyorsulásának általában meglehetősen nagy távolságot igényel, hogy a részecskék elegendő sebességgel rendelkezzenek a kísérletekben való felhasználáshoz.A ciklotron kialakítása azonban lehetővé teszi a kisebb gyorsítók felhasználását a nagy hatás érdekében, mivel a részecske körkörös mozgásban mozog, és nagy távolságot halad meg anélkül, hogy hosszú, egyenes folyosót igényelne a passzáláshoz.Pár nagy teljesítményű elektródák, amelyek mindegyike „D” alakú, a lapos oldalak egymás felé, hogy teljes kör alakú alakot teremtsenek.A kör közepétől kezdve egy részecske elkezdi elmozdulni a középponttól, de vonzódás és visszataszítás alkalmazásával inkább körkörös mozgásba kerül.A diódák alternatív töltést adnak közöttük, így a részecske felgyorsul az egyik felé, majd görbéket görbék, mivel azt az egyik elnyomja, és a másik felé vonzza, majd folytatja a mintát a két elektróda között.Ez tökéletes körkörös mozgást hoz létre, ha egyedül marad, de a két dióda között mágneses mező jön létre, amely merőleges a részecske körkörös mozgására.A két elektróda között áthalad, és kissé elmozdul a kör közepétől.A részecskék kissé kifelé mozgatásával a gyorsulás során elért út inkább kifelé növekvő spirálmá válik, mint egy kör.Ez lehetővé teszi a részecske számára, hogy végül egy célterületet találjon a tartály egysége belsejében, ahol azt ezután további vizsgálathoz vagy felhasználáshoz lehet átirányítani.egy olyan sebességgel haladó részecske, amelyet a newtoni fizika segítségével megfelelően lehet kiszámítani.A nagyobb sebességek relativista hatások bekövetkezését okozhatják, és a célt nem fogják megfelelően megütni, azaz a ciklotron általában nem tudja előállítani azt a gyorsulási szintet, amelyet az újabb, lineáris gyorsítók képesek.Az izokron ciklotronokat azonban fejlesztették ki, amelyek kompenzálhatják a részecske relativista változásait, és elég hatékonyak lehetnek.