La diferència clau entre el ciclotró i el betatró és que el ciclotró utilitza un camí en espiral, mentre que el betatró utilitza un camí circular per accelerar les partícules carregades.
El ciclotró i el betatró són dos tipus d'acceleradors de partícules. El ciclotró és la forma més antiga de l'accelerador, mentre que el betatron és modern en comparació amb ell. Tots dos sistemes utilitzen camps magnètics i camps elèctrics per a l'acceleració.
Què és el ciclotró?
Cyclotron és un tipus d'accelerador de partícules que s'utilitza per accelerar partícules carregades mitjançant un recorregut en espiral. Aquest dispositiu és útil per a partícules atòmiques o subatòmiques carregades. El fundador d'aquest dispositiu és Ernest Orlando Lawrence.
Quan es considera el disseny d'un ciclotró, conté dos elèctrodes semicirculars buits (espirals). Aquests elèctrodes es coneixen com a dees. A més, aquests dos elèctrodes es munten esquena i es col·loquen en una cambra evacuada entre els pols d'un imant.
Tenint en compte el mètode de funcionament, té un camp elèctric alternant en la seva polaritat. Les partícules que cal accelerar es formen prop del centre del dispositiu. Aquí, el camp elèctric impulsa les partícules cap als dees. A més, hi ha un camp magnètic que guia les partícules en un camí semicircular. Amb el temps, les partícules s'acceleren d'un dee a l' altre.
Figura 01: Mètode de funcionament d'un ciclotró
No obstant això, aquest dispositiu pot accelerar protons amb energies inferiors a 25 milions d'eV. Per tant, és una limitació important per a aquest dispositiu. Per superar aquesta limitació, podem variar la freqüència de voltatge alterna impresa en els dees. Aleshores, el dispositiu s'anomena sincrociclotró.
Què és Betatron?
Betatron és un tipus d'accelerador de partícules que es modifica principalment per accelerar partícules beta o electrons. Aquest dispositiu utilitza un camp elèctric i un camp magnètic per a l'acceleració. Les partícules s'acceleren en una òrbita circular.
Figura 02: Un Betatron
Quan es considera l'estructura d'un betatró, conté un tub evacuat. Aquest tub es converteix en un bucle circular i està incrustat en un electroimant. Els bobinatges de l'electroimant són paral·lels al tub circular. Aquí, un corrent elèctric altern tendeix a produir un camp magnètic variable que periòdicament inverteix la direcció. L'acceleració d'electrons es veu afectada per dues forces: la força que actua en la direcció del moviment i la força que actua en angle recte amb la direcció del moviment. Aquestes dues forces són importants per mantenir la trajectòria circular de l'electró en el bucle.
Quina diferència hi ha entre ciclotró i betatron?
Cyclotron és un tipus d'accelerador de partícules que s'utilitza per accelerar partícules carregades mitjançant un recorregut en espiral. Betatron és un tipus d'accelerador de partícules que es modifica principalment per accelerar partícules beta o electrons. La diferència clau entre el ciclotró i el betatró és que el ciclotró utilitza un camí en espiral, mentre que el betatró utilitza un camí circular per accelerar electrons.
A més, una altra diferència entre el ciclotró i el betatró és que el ciclotró conté dos elèctrodes anomenats dees muntats esquena, mentre que el betatron conté un tub evacuat que es converteix en un bucle circular i aquest bucle està incrustat en un electroimant. Quan es considera el mètode de funcionament, en un ciclotró, les partícules carregades s'acceleren d'un dee a l' altre a causa de l'efecte del camp elèctric i el camp magnètic. En betatron, els electrons s'acceleren a causa de l'acció de dues forces: la força que actua en la direcció del moviment i les forces que actuen en angle recte amb la direcció del moviment.
A sota de la infografia es mostren més comparacions relacionades amb la diferència entre ciclotró i betatró.
Resum: Cyclotron vs Betatron
El ciclotró i el betatró són dos tipus d'acceleradors de partícules. La diferència clau entre el ciclotró i el betatró és que el ciclotró utilitza un camí en espiral, mentre que el betatró utilitza un camí circular per accelerar partícules carregades.
