Циклотрон ба бетатрон хоёрын гол ялгаа нь циклотрон нь спираль зам ашигладаг бол бетатрон нь цэнэглэгдсэн бөөмсийг хурдасгахад тойрог зам ашигладаг.
Циклотрон ба бетатрон нь хоёр төрлийн бөөмийн хурдасгуур юм. Циклотрон нь хурдасгуурын хамгийн эртний хэлбэр бөгөөд бетатрон нь түүнтэй харьцуулахад орчин үеийн юм. Эдгээр хоёр систем нь хурдатгалын хувьд соронзон орон болон цахилгаан талбайг ашигладаг.
Циклотрон гэж юу вэ?
Циклотрон нь спираль замаар цэнэглэгдсэн бөөмсийг хурдасгахад ашигладаг бөөмийн хурдасгуур юм. Энэ төхөөрөмж нь цэнэгтэй атомын болон субатомын хэсгүүдэд хэрэгтэй. Энэ төхөөрөмжийг үүсгэн байгуулагч нь Эрнест Орландо Лоуренс юм.
Циклотроны дизайныг авч үзэхэд энэ нь хоёр хөндий хагас дугуй (спираль) электродыг агуулдаг. Эдгээр электродыг dees гэж нэрлэдэг. Мөн эдгээр хоёр электродыг ар араасаа суулгаж, соронзны туйлуудын хооронд нүүлгэн шилжүүлсэн камерт байрлуулна.
Ашиглалтын аргыг авч үзэхэд туйлшралаараа ээлжлэн солигдох цахилгаан оронтой. Хурдасгах шаардлагатай хэсгүүд нь төхөөрөмжийн төвийн ойролцоо үүсдэг. Энд цахилгаан орон тоосонцорыг дэс рүү түлхэж өгдөг. Мөн бөөмсийг хагас тойрог замд чиглүүлдэг соронзон орон байдаг. Цаг хугацаа өнгөрөхөд бөөмс нэг дээгээс нөгөө рүү хурдасдаг.
Зураг 01: Циклотроныг ажиллуулах арга
Гэхдээ энэ төхөөрөмж нь 25 сая эВ-оос бага энергитэй протонуудыг хурдасгах чадвартай. Тиймээс энэ нь энэ төхөөрөмжийн гол хязгаарлалт юм. Энэ хязгаарлалтыг даван туулахын тулд бид дие дээр тогтсон хувьсах хүчдэлийн давтамжийг өөрчилж болно. Дараа нь төхөөрөмжийг синхроциклотрон гэж нэрлэдэг.
Бетатрон гэж юу вэ?
Бетатрон нь бета бөөмс эсвэл электроныг хурдасгах зорилгоор үндсэндээ өөрчилдөг бөөмийн хурдасгуур юм. Энэ төхөөрөмж нь хурдатгалын хувьд цахилгаан орон ба соронзон орон ашигладаг. Бөөмүүд тойрог тойрог замд хурдасдаг.
Зураг 02: Бетатрон
Бетатроны бүтцийг авч үзэхэд нүүлгэн шилжүүлсэн хоолойг агуулдаг. Энэ хоолойг дугуй гогцоо хэлбэрээр хийсэн бөгөөд энэ нь цахилгаан соронзонд суулгагдсан байдаг. Цахилгаан соронзон ороомог нь дугуй хоолойтой параллель байна. Энд хувьсах цахилгаан гүйдэл нь чиглэлээ үе үе өөрчилдөг янз бүрийн соронзон орон үүсгэх хандлагатай байдаг. Электрон хурдатгалд хоёр хүч нөлөөлдөг: хөдөлгөөний чиглэлд үйлчлэх хүч ба хөдөлгөөний чиглэлд зөв өнцгөөр үйлчлэх хүч. Энэ хоёр хүч нь гогцоонд байгаа электроны тойрог замыг хадгалахад чухал үүрэгтэй.
Циклотрон ба Бетатрон хоёрын ялгаа юу вэ?
Циклотрон нь спираль замаар цэнэглэгдсэн бөөмсийг хурдасгахад ашигладаг бөөмийн хурдасгуур юм. Бетатрон бол бета тоосонцор эсвэл электроныг хурдасгах зорилгоор үндсэндээ өөрчилдөг бөөмийн хурдасгуур юм. Циклотрон ба бетатрон хоёрын гол ялгаа нь циклотрон нь спираль замыг ашигладаг бол бетатрон нь электронуудыг хурдасгахад тойрог замыг ашигладаг.
Түүгээр ч зогсохгүй циклотрон ба бетатрон хоёрын өөр нэг ялгаа нь циклотрон нь ар ардаа суурилуулсан диэ гэж нэрлэгддэг хоёр электродыг агуулдаг бол бетатрон нь дугуй гогцоонд хийгдсэн нүүлгэн шилжүүлсэн хоолойг агуулдаг бөгөөд энэ гогцоо нь цахилгаан соронзонд суулгагдсан байдаг. Циклотрон дахь үйл ажиллагааны аргыг авч үзэхэд цахилгаан орон ба соронзон орны нөлөөгөөр цэнэглэгдсэн тоосонцор нэг дигээс нөгөө рүү хурдасдаг. Бетатрон дахь электронууд нь хөдөлгөөний чиглэлд үйлчлэх хүч ба хөдөлгөөний чиглэлтэй зөв өнцгөөр үйлчлэх хүч гэсэн хоёр хүчний үйлчлэлээр хурдасдаг.
Доорх инфографик нь циклотрон ба бетатрон хоёрын ялгаатай холбоотой бусад харьцуулалтыг харуулж байна.
Хураангуй – Циклотрон ба Бетатрон
Циклотрон ба бетатрон нь хоёр төрлийн бөөмийн хурдасгуур юм. Циклотрон ба бетатрон хоёрын гол ялгаа нь циклотрон нь спираль замыг ашигладаг бол бетатрон нь цэнэглэгдсэн тоосонцорыг хурдасгахад тойрог замыг ашигладаг.
