Den viktigaste skillnaden mellan cyklotron och betatron är att cyklotron använder en spiralbana, medan betatron använder en cirkulär bana för att accelerera laddade partiklar.
Cyklotron och betatron är två typer av partikelacceleratorer. Cyklotron är den tidigaste formen av acceleratorn, medan betatron är modern jämfört med den. Båda dessa system använder magnetiska fält och elektriska fält för accelerationen.
Vad är Cyclotron?
Cyklotron är en typ av partikelaccelerator som används för att accelerera laddade partiklar med hjälp av en spiralbana. Denna enhet är användbar för laddade atomära eller subatomära partiklar. Grundaren av den här enheten är Ernest Orlando Lawrence.
När man överväger designen av en cyklotron, innehåller den två ihåliga halvcirkelformade (spiral)elektroder. Dessa elektroder är kända som dees. Och dessa två elektroder är monterade rygg mot rygg och placeras i en evakuerad kammare mellan polerna på en magnet.
När man överväger arbetsmetoden har den ett elektriskt fält som växlar i sin polaritet. Partiklarna som behöver accelereras bildas nära enhetens mitt. Här driver det elektriska fältet partiklarna in i dees. Det finns också ett magnetfält som styr partiklarna i en halvcirkelformad bana. Med tiden accelereras partiklarna från det ena deet till det andra.
Figur 01: Arbetssätt för en cyklotron
Den här enheten kan dock accelerera protoner med energier mindre än 25 miljoner eV. Därför är det en stor begränsning för denna enhet. För att övervinna denna begränsning kan vi variera frekvensen av växelspänningen som intrycks på dees. Då kallas enheten en synkrocyklotron.
Vad är Betatron?
Betatron är en typ av partikelaccelerator som modifieras huvudsakligen för att accelerera beta-partiklar eller elektroner. Den här enheten använder ett elektriskt fält och ett magnetfält för accelerationen. Partiklarna accelereras i en cirkulär bana.
Figur 02: A Betatron
När man överväger strukturen hos en betatron, innehåller den ett evakuerat rör. Detta rör görs till en cirkulär slinga och är inbäddad i en elektromagnet. Elektromagnetens lindningar är parallella med det cirkulära röret. Här tenderar en elektrisk växelström att producera ett varierande magnetfält som periodiskt vänder i riktning. Elektronaccelerationen påverkas av två krafter: kraft som verkar i rörelseriktningen och kraft som verkar i rät vinkel mot rörelseriktningen. Dessa två krafter är viktiga för att bibehålla elektronens cirkulära bana i slingan.
Vad är skillnaden mellan Cyclotron och Betatron?
Cyklotron är en typ av partikelaccelerator som används för att accelerera laddade partiklar med hjälp av en spiralbana. Betatron är en typ av partikelaccelerator som modifieras huvudsakligen för att accelerera beta-partiklar eller elektroner. Den viktigaste skillnaden mellan cyklotron och betatron är att cyklotron använder en spiralbana, medan betatron använder en cirkulär bana för att accelerera elektroner.
En annan skillnad mellan cyklotron och betatron är dessutom att cyklotron innehåller två elektroder som kallas dees monterade rygg mot rygg medan betatron innehåller ett evakuerat rör som görs till en cirkulär slinga och denna slinga är inbäddad i en elektromagnet. När man överväger arbetsmetoden, i en cyklotron, accelereras laddade partiklar från en dee till den andra på grund av effekten av elektriskt fält och magnetfält. I betatron accelereras elektronerna på grund av inverkan av två krafter: kraft som verkar i rörelseriktningen och krafter som verkar i rät vinkel mot rörelseriktningen.
Infografiken nedan visar fler jämförelser relaterade till skillnaden mellan cyklotron och betatron.
Sammanfattning – Cyclotron vs Betatron
Cyklotron och betatron är två typer av partikelacceleratorer. Den viktigaste skillnaden mellan cyklotron och betatron är att cyklotron använder en spiralbana, medan betatron använder en cirkulär bana för att accelerera laddade partiklar.
