Cyclotron vs Synchrotron | Synchrotron Accelerator vs Cyclotron Accelerator
Cyclotron na synchrotron ni aina mbili za viongeza kasi vya chembe. Viongeza kasi vya chembe ni mashine muhimu sana linapokuja suala la uwanja wa fizikia ya nyuklia. Migongano ya nishati ya juu ya chembe ndogo za atomiki hutoa uchunguzi mzuri sana juu ya asili ya kiini. Kwa mtu anayesoma uwanja kama huo, maarifa kamili katika vichapuzi vya synchrotron na vichapuzi vya cyclotron inahitajika. Katika nakala hii, tutajadili vichapuzi vya cyclotron na synchrotron ni nini, kanuni ambazo mashine hizi zinategemea, kufanana kwao, matumizi na mwishowe tofauti kati ya vichapuzi vya cyclotron na viongeza kasi vya synchrotron.
Sinchrotron Accelerator ni nini?
Kiongeza kasi cha synchrotron ni aina ya kiongeza kasi cha chembe. Mtu lazima aelewe dhana ya kiongeza kasi cha chembe kwanza, ili kuelewa kichapuzi cha synchrotron kwa uwazi. Wakati chembe iliyochajiwa inakadiriwa kwenye uwanja wa sumaku, husogea kwenye njia ya mduara. Vichapuzi vya chembe hutumika kuchunguza asili ya atomi na chembe ndogo za atomiki kwa kufanya migongano ya kasi ya juu ya chembe hizo na kuchunguza mgongano wenyewe na bidhaa za mgongano. Sehemu ya sumaku hutumiwa katika hali nyingi kuharakisha chembe. Njia ya vitendo ya kupata migongano ya kasi ya juu ni kutumia mihimili miwili ya chembe inayozunguka pande tofauti. Kwa kutumia njia hii ni rahisi kupata migongano ya kasi ya juu na kasi za jamaa hadi asilimia 99 ya kasi ya mwanga. Hata hivyo, nadharia ya uhusiano inasema kwamba hawezi kuwa na kasi ya jamaa ya juu kuliko kasi ya mwanga. Kwa hiyo, kiasi kikubwa cha nishati kinahitajika hata kuharakisha boriti ya chembe kwa kasi ya juu. Kiharakisha cha synchrotron hutumia uga tofauti wa sumaku na uga tofauti wa umeme, ambao huweka boriti ya chembe kwenye njia sahihi ya mduara wakati nishati inapoongezeka. Kiongeza kasi cha chembe hutengenezwa na torasi yenye uwezo wa kubadilisha ukubwa wa uwanja wa umeme na sumaku ndani ya torasi. Njia ya boriti ya chembe ni njia ya mviringo iliyofunikwa na torus. Dhana ya kichapuzi cha synchrotron ilitengenezwa na Sir Marcus Oliphant. Vladimir Veksler alikuwa mtu wa kwanza kuchapisha karatasi ya kisayansi kuhusu vichapuzi vya synchrotron, na kichapisho cha kwanza cha elektroni cha synchrotron kiliundwa na Edwin McMillan.
Cyclotron Accelerator ni nini?
Kiongeza kasi cha Cyclotron pia ni kiongeza kasi cha chembe, ambacho hutumiwa zaidi katika miradi midogo midogo. Cyclotron ni chumba cha utupu cha mviringo ambapo kasi ya chembe huanza katikati. Chembe hizo huchukua njia ya ond kadri zinavyoharakishwa. Cyclotron hutumia uwanja wa sumaku wa mara kwa mara, na uwanja wa umeme wa mzunguko wa mara kwa mara ili kuharakisha chembe.
Kuna tofauti gani kati ya Cyclotron na Synchrotron Accelerators?
• Cyclotron hutumia sehemu ya sumaku isiyobadilika na sehemu ya umeme ya masafa ya mara kwa mara, lakini synchrotron hutumia sehemu tofauti za umeme na sumaku.
• Synchrotron imeundwa kwa mirija yenye umbo la torasi, ilhali saiklotroni imeundwa na chemba ya silinda au duara.
• Modi ya synchrotron hutumiwa katika miradi mingi mikubwa kama vile hadron collider (LHC) huko CERN, lakini cyclotron hutumiwa zaidi katika miradi midogo midogo.
