Каков Циклотрон?
Циклотрон - тип ускорителя частиц, который использует постоянное магнитное поле и чередующий электрические поля, чтобы ускорить частицу в спиральном движении. Эти типы ускорителей частиц были среди разработанного первого и имеют несколько преимуществ перед ранними линейными ускоряющими добавками, такими как меньшие требования размера. В то время как продвижения в технологии сделали более сложные типы ускорителей частиц возможными, есть все еще некоторое использование для циклотронов во многих различных областях. Циклотрон может все еще использоваться в экспериментировании физики, тем более, что начало многоступенчатой ускоряющей добавки.
Разработанный в 1932, циклотрон - ускоритель частиц, который использует круговое движение, обычно в растущей спирали направленной наружу, чтобы ускорить частицы для многого различного использования. Ускорение частицы обычно требует, чтобы довольно большой интервал позволил частицам прибывать в достаточную скорость для использования в экспериментах. Дизайн циклотрона, однако, учитывает меньшие ускоряющие добавки, которые привыкнут к большому эффекту, начиная с шагов частицы в круговом движении, и путешествует на большое расстояние, не требуя длинного прямого коридора для прохода.
Циклотрон в основном работает, используя пару высоких приведенных в действие электродов, каждый сформированный как D І с плоскими сторонами друг к другу, чтобы создать полную круглую форму. Начинаясь в центре круга, частица начинает удаляться от центра, но при использовании притяжения и отталкивания, это вместо этого потянулось в круговое движение. Диодный налог замены между ними так частица ускорена к одному, затем изгибается вокруг, поскольку это отодвинуто тем и привлечено к другому, затем продолжает образец между этими двумя электродами. Это создало бы прекрасное круговое движение если оставлено в покое, но магнитное поле создано между этими двумя диодами, который перпендикулярен круговому движению частицы.
Это магнитное поле немного перемещает движение частицы, таким образом, каждый раз это проходит между этими двумя электродами, это отодвинуто немного от центра круга. Перемещая частицу, немного направленную наружу, путь, который это берет во время ускорения, становится растущей спиралью направленной наружу, а не кругом. Это позволяет частице в конечном счете ударять целевую область на внутренней части единицы удерживания, где это может тогда быть переадресовано для дальнейшего исследования или использования.
Один из главных недостатков циклотрона - то, что целевая область может только использоваться для частицы, едущей на скоростях, которые могут быть должным образом вычислены, используя ньютонову физику. Более высокие скорости заставили бы релятивистские эффекты происходить, и цель не будет поражена должным образом, означая, что циклотрон не может обычно произвести уровни ускорения, что более новые, линейные ускоряющие добавки могут. Изохронные циклотроны были разработаны, однако, который может компенсироваться релятивистские изменения частицы, и может быть довольно эффективным.