사이클로트론은 무엇입니까?

사이클로트론은 일정한 자기장을 사용하고 전기장을 교대하여 나선 운동으로 입자를 가속화하는 입자 가속기의 한 유형입니다. 이러한 유형의 입자 가속기는 최초의 고안 중 하나였으며 작은 크기 요구 사항과 같은 초기 선형 가속기에 비해 몇 가지 장점이 있습니다. 기술의 발전으로보다 복잡한 유형의 입자 가속기가 가능해졌지만, 여러 다른 분야에서 사이클로 트론에 여전히 사용된다. 사이클로트론은 물리 실험, 특히 다단계 가속기의 초기 부분으로 여전히 사용될 수 있습니다.

1932 년에 개발 된 사이클로트론은 일반적으로 외부 자라는 나선형에서 원형 운동을 사용하여 여러 가지 다른 용도로 입자를 가속화하는 입자 가속기입니다. 입자 가속화는 일반적으로 입자가 실험에 사용하기에 충분한 속도가되도록하기 위해 상당히 큰 거리가 필요합니다. 그러나 사이클로트론의 디자인은 더 작은 가속기를 허용합니다.입자가 원형 운동으로 움직이고 통과를 위해 긴 직선 복도를 필요로하지 않고 먼 거리를 이동하기 때문에 큰 효과를 사용하는 데 사용됩니다.

사이클로트론은 기본적으로 한 쌍의 고전 된 전극을 사용하여 작동하며, 각각은 서로를 향해 평평한 "D"모양으로 완전한 원형 모양을 만듭니다. 원의 중앙에서 시작하여 입자가 중심에서 멀어지기 시작하지만 매력과 반발을 사용하여 대신 원형 운동으로 끌어 당깁니다. 다이오드는 입자가 하나를 향해 가속화되도록 그들 사이의 교대 전하를 대체 한 다음, 그 중 하나에 의해 밀려 나서 다른 하나를 향해 끌어 당겨서 두 전극 사이의 패턴을 계속합니다. 이것은 단독으로 남겨두면 완벽한 원형 운동을 만들지 만, 두 다이오드 사이에 자기장이 생성되며, 이는 입자의 원형 운동에 수직입니다.

이 자기장은 입자의 움직임을 약간 이동시켜 두 전극 사이를 지나갈 때마다 원의 중심에서 약간 멀어집니다. 입자를 약간 바깥쪽으로 이동시킴으로써 가속 중에 걸리는 경로는 원이 아닌 외적으로 자라는 나선형이됩니다. 이를 통해 입자는 결국 격리 장치 내부의 목표 영역을 공격 할 수 있으며, 추가 연구 또는 사용을 위해 리디렉션 할 수 있습니다.

.

사이클로트론의 주요 단점 중 하나는 대상 영역이 Newtonian Physics를 사용하여 올바르게 계산할 수있는 속도로 이동하는 입자에만 사용할 수 있다는 것입니다. 더 빠른 속도는 상대 론적 영향이 발생하고 대상이 제대로 강타되지 않을 것이므로, 사이클로트론은 일반적으로 새로운 선형 가속기가 할 수있는 가속도 수준을 생성 할 수 없음을 의미합니다. 그러나 등등 시클로 트론은 입자에 대한 상대 론적 변화를 보상 할 수 있으며 상당히 effe 일 수 있습니다.ctive.