ההבדל העיקרי בין ציקלוטרון לבטאטרון הוא שציקלוטרון משתמש בנתיב ספירלי, בעוד שבטאטרון משתמש בנתיב מעגלי להאצת חלקיקים טעונים.
ציקלוטרון ובטאטרון הם שני סוגים של מאיצי חלקיקים. ציקלוטרון הוא הצורה המוקדמת ביותר של המאיץ, בעוד שבטאטרון הוא מודרני בהשוואה אליו. שתי המערכות הללו משתמשות בשדות מגנטיים ובשדות חשמליים לצורך התאוצה.
מה זה סיקלוטרון?
Cyclotron הוא סוג של מאיץ חלקיקים המשמש להאצת חלקיקים טעונים באמצעות נתיב ספירלי. מכשיר זה שימושי עבור חלקיקים אטומיים או תת-אטומיים טעונים. המייסד של המכשיר הזה הוא ארנסט אורלנדו לורנס.
כאשר בוחנים את העיצוב של ציקלוטרון, הוא מכיל שתי אלקטרודות חצי מעגליות (ספירליות) חלולות. אלקטרודות אלו ידועות בשם דיס. ושתי האלקטרודות הללו מותקנות גב אל גב וממוקמות בתא מפונה בין הקטבים של מגנט.
כאשר בוחנים את שיטת הפעולה, יש לו שדה חשמלי שמתחלף בקוטביות שלו. החלקיקים שצריך להאיץ נוצרים ליד מרכז המכשיר. כאן, השדה החשמלי דוחף את החלקיקים אל ה-dees. כמו כן, קיים שדה מגנטי המנחה את החלקיקים בנתיב חצי עיגול. עם הזמן, החלקיקים מואצים מדי אחד למשנהו.
איור 01: שיטת הפעולה של ציקלוטרון
עם זאת, מכשיר זה יכול להאיץ פרוטונים עם אנרגיות של פחות מ-25 מיליון eV.לכן, זוהי מגבלה גדולה למכשיר זה. על מנת להתגבר על מגבלה זו, אנו יכולים לשנות את התדירות של מתח חילופין שהופעל על הדיס. אז המכשיר נקרא synchrocyclotron.
מה זה Betatron?
Betatron הוא סוג של מאיץ חלקיקים שמשונה בעיקר כדי להאיץ חלקיקי בטא או אלקטרונים. מכשיר זה משתמש בשדה חשמלי ובשדה מגנטי לצורך התאוצה. החלקיקים מואצים במסלול מעגלי.
איור 02: A Betatron
כאשר בוחנים את המבנה של בטאטרון, הוא מכיל צינור מפונה. צינור זה עשוי ללולאה עגולה, והוא מוטבע באלקטרומגנט. פיתולי האלקטרומגנט מקבילים לצינור העגול. כאן, זרם חשמלי לסירוגין נוטה לייצר שדה מגנטי משתנה שמתהפך מדי פעם בכיוון.תאוצת האלקטרונים מושפעת משני כוחות: כוח הפועל בכיוון התנועה וכוח הפועל בזווית ישרה לכיוון התנועה. שני הכוחות הללו חשובים בשמירה על הנתיב המעגלי של האלקטרון בלולאה.
מה ההבדל בין ציקלוטרון לבטאטרון?
Cyclotron הוא סוג של מאיץ חלקיקים המשמש להאצת חלקיקים טעונים באמצעות נתיב ספירלי. Betatron הוא סוג של מאיץ חלקיקים אשר שונה בעיקר כדי להאיץ חלקיקי בטא או אלקטרונים. ההבדל העיקרי בין ציקלוטרון לבטאטרון הוא שציקלוטרון משתמש בנתיב ספירלי, ואילו בטאטרון משתמש בנתיב מעגלי להאצת אלקטרונים.
יתר על כן, הבדל נוסף בין ציקלוטרון לבטאטרון הוא שציקלוטרון מכיל שתי אלקטרודות הנקראות דיס המותקנות גב אל גב בעוד שבטאטרון מכיל צינור מפונה שעשוי ללולאה עגולה והלולאה הזו מוטבעת באלקטרומגנט.כאשר בוחנים את שיטת הפעולה, בציקלוטרון, חלקיקים טעונים מואצים מדי אחד למשנהו עקב השפעת השדה החשמלי והשדה המגנטי. בבטאטרון, האלקטרונים מואצים עקב פעולת שני כוחות: כוח הפועל בכיוון התנועה וכוחות הפועלים בזווית ישרה לכיוון התנועה.
למטה אינפוגרפיקה מציגה השוואות נוספות הקשורות להבדל בין ציקלוטרון לבטאטרון.
סיכום – Cyclotron נגד Betatron
ציקלוטרון ובטאטרון הם שני סוגים של מאיצי חלקיקים. ההבדל העיקרי בין ציקלוטרון לבטאטרון הוא שציקלוטרון משתמש בנתיב ספירלי, ואילו בטאטרון משתמש בנתיב מעגלי להאצת חלקיקים טעונים.
