Differenza tra ciclotrone e sincrotrone

Cyclotron vs Synchrotron | Acceleratore sincrotrone vs Acceleratore a ciclone
 

Il ciclotrone e il sincrotrone sono due tipi di acceleratori di particelle. Gli acceleratori di particelle sono macchine molto utili quando si tratta di fisica nucleare. Le collisioni ad alta energia di particelle sub atomiche forniscono osservazioni molto buone sulla natura del nucleo. Per qualcuno che sta studiando un tale campo, è richiesta una conoscenza approfondita degli acceleratori di sincrotrone e degli acceleratori a ciclotrone. In questo articolo, discuteremo di quali acceleratori sono il ciclotrone e il sincrotrone, i principi su cui si basano queste macchine, le loro somiglianze, le loro applicazioni e infine le differenze tra gli acceleratori a ciclotrone e gli acceleratori di sincrotrone.

Cos'è l'acceleratore di sincrotrone?

Un acceleratore di sincrotrone è un tipo di acceleratore di particelle. È necessario comprendere prima il concetto di acceleratore di particelle, per capire chiaramente l'acceleratore di sincrotrone. Quando una particella carica viene proiettata in un campo magnetico, si muove su un percorso circolare. Gli acceleratori di particelle sono usati per studiare la natura degli atomi e delle particelle sub atomiche facendo collisioni ad alta velocità di tali particelle e studiando la collisione stessa e i prodotti della collisione. Nella maggior parte dei casi viene utilizzato un campo magnetico per accelerare le particelle. Il metodo pratico per ottenere collisioni ad alta velocità è usando due fasci di particelle che ruotano in direzioni opposte. Usando questo metodo è facile ottenere collisioni ad alta velocità con velocità relative fino al 99 percento della velocità della luce. Tuttavia, la teoria della relatività afferma che non ci possono essere velocità relative superiori alla velocità della luce. Pertanto, è necessaria un'enorme quantità di energia anche per accelerare il fascio di particelle ad alta velocità. Un acceleratore di sincrotrone utilizza un campo magnetico variabile e un campo elettrico variabile, che mantiene il fascio di particelle su un percorso circolare appropriato quando l'energia viene aumentata. Un acceleratore di particelle è costituito da un toro con la capacità di modificare l'intensità dei campi elettrici e magnetici all'interno del toro. Il percorso del fascio di particelle è il percorso circolare racchiuso dal toro. Il concetto dell'acceleratore di sincrotrone è stato sviluppato da Sir Marcus Oliphant. Vladimir Veksler è stato il primo a pubblicare un documento scientifico sugli acceleratori di sincrotrone e il primo acceleratore di sincrotrone elettronico è stato costruito da Edwin McMillan.

Cos'è Cyclotron Accelerator?

L'acceleratore a ciclotrone è anche un acceleratore di particelle, che viene utilizzato principalmente in progetti su piccola scala. Un ciclotrone è una camera a vuoto circolare in cui l'accelerazione delle particelle inizia al centro. Le particelle prendono un percorso a spirale mentre vengono accelerate. Il ciclotrone utilizza un campo magnetico costante e un campo elettrico a frequenza costante per accelerare le particelle.