Die sleutelverskil tussen siklotron en betatron is dat siklotron 'n spiraalbaan gebruik, terwyl betatron 'n sirkelbaan gebruik om gelaaide deeltjies te versnel.
Siklotron en betatron is twee tipes deeltjieversnellers. Siklotron is die vroegste vorm van die versneller, terwyl betatron modern is in vergelyking daarmee. Beide hierdie stelsels gebruik magnetiese velde en elektriese velde vir die versnelling.
Wat is Cyclotron?
Siklotron is 'n tipe deeltjieversneller wat gebruik word om gelaaide deeltjies met behulp van 'n spiraalbaan te versnel. Hierdie toestel is nuttig vir gelaaide atoom- of subatomiese deeltjies. Die stigter van hierdie toestel is Ernest Orlando Lawrence.
Wanneer die ontwerp van 'n siklotron oorweeg word, bevat dit twee hol halfsirkelvormige (spiraalvormige) elektrodes. Hierdie elektrodes staan bekend as dees. En hierdie twee elektrodes is rug aan rug gemonteer en word in 'n ontruimde kamer tussen die pole van 'n magneet geplaas.
Wanneer die metode van werking oorweeg word, het dit 'n elektriese veld wat afwissel in sy polariteit. Die deeltjies wat versnel moet word, word naby die middel van die toestel gevorm. Hier dryf die elektriese veld die deeltjies in die dees. Daar is ook 'n magnetiese veld wat die deeltjies in 'n halfsirkelvormige pad lei. Met tyd word die deeltjies van een dee na die ander versnel.
Figuur 01: Metode van werking van 'n siklotron
Hierdie toestel kan egter protone versnel met energie van minder as 25 miljoen eV. Daarom is dit 'n groot beperking op hierdie toestel. Om hierdie beperking te oorkom, kan ons die frekwensie van wisselspanning wat op die dees indruk, verander. Dan word die toestel 'n sinchrosiklotron genoem.
Wat is Betatron?
Betatron is 'n tipe deeltjieversneller wat hoofsaaklik aangepas word om beta-deeltjies of elektrone te versnel. Hierdie toestel gebruik 'n elektriese veld en 'n magnetiese veld vir die versnelling. Die deeltjies word in 'n sirkelvormige wentelbaan versnel.
Figuur 02: 'n Betatron
Wanneer die struktuur van 'n betatron oorweeg word, bevat dit 'n ontruimde buis. Hierdie buis word in 'n sirkelvormige lus gemaak en dit is in 'n elektromagneet ingebed. Die windings van die elektromagneet is parallel met die sirkelvormige buis. Hier is 'n elektriese wisselstroom geneig om 'n wisselende magnetiese veld te produseer wat periodiek in rigting omkeer. Die elektronversnelling word deur twee kragte beïnvloed: krag wat in die rigting van die beweging inwerk en krag wat in regte hoeke met die rigting van die beweging inwerk. Hierdie twee kragte is belangrik om die sirkelbaan van die elektron in die lus te handhaaf.
Wat is die verskil tussen siklotron en betatron?
Siklotron is 'n tipe deeltjieversneller wat gebruik word om gelaaide deeltjies met behulp van 'n spiraalbaan te versnel. Betatron is 'n tipe deeltjieversneller wat hoofsaaklik aangepas word om beta-deeltjies of elektrone te versnel. Die belangrikste verskil tussen siklotron en betatron is dat siklotron 'n spiraalbaan gebruik, terwyl betatron 'n sirkelbaan gebruik om elektrone te versnel.
Boonop, 'n ander verskil tussen siklotron en betatron is dat siklotron twee elektrodes genaamd dees bevat wat rug aan rug gemonteer is, terwyl betatron 'n ontruimde buis bevat wat in 'n sirkelvormige lus gemaak is en hierdie lus is ingebed in 'n elektromagneet. Wanneer die metode van werking in ag geneem word, in 'n siklotron, word gelaaide deeltjies van een dee na die ander versnel as gevolg van die effek van elektriese veld en magnetiese veld. In betatron word die elektrone versnel as gevolg van die werking van twee kragte: krag wat in die rigting van die beweging inwerk en kragte wat in regte hoeke inwerk met die rigting van die beweging.
Infografika hieronder toon meer vergelykings wat verband hou met die verskil tussen siklotron en betatron.
Opsomming – Siklotron vs Betatron
Siklotron en betatron is twee tipes deeltjieversnellers. Die belangrikste verskil tussen siklotron en betatron is dat siklotron 'n spiraalbaan gebruik, terwyl betatron 'n sirkelbaan gebruik om gelaaide deeltjies te versnel.
