Cyclotron vs Synchrotron | Synchrotron Accelerator vs Cyclotron Accelerator
Циклотрон ба синхротрон нь хоёр төрлийн бөөмийн хурдасгуур юм. Бөөмийн хурдасгуур нь цөмийн физикийн салбарт маш хэрэгтэй машин юм. Атомын дэд хэсгүүдийн өндөр энергитэй мөргөлдөөн нь цөмийн мөн чанарын талаар маш сайн ажиглалт өгдөг. Ийм чиглэлээр суралцаж буй хүний хувьд синхротрон хурдасгуур, циклотрон хурдасгуурын талаар нарийн мэдлэгтэй байх шаардлагатай. Энэ нийтлэлд бид циклотрон ба синхротрон хурдасгуур гэж юу болох, эдгээр машинууд дээр суурилсан зарчим, тэдгээрийн ижил төстэй байдал, хэрэглээ, эцэст нь циклотрон хурдасгуур ба синхротрон хурдасгуурын ялгааг авч үзэх болно.
Синхротрон хурдасгуур гэж юу вэ?
Синхротрон хурдасгуур нь бөөмсийн хурдасгуурын төрөл юм. Синхротрон хурдасгуурыг тодорхой ойлгохын тулд эхлээд бөөмийн хурдасгуурын ойлголтыг ойлгох хэрэгтэй. Цэнэглэгдсэн бөөмийг соронзон орон руу чиглүүлэх үед дугуй замаар хөдөлдөг. Бөөмийн хурдасгуурыг атом болон дэд атомын бөөмсийн мөн чанарыг судлах, ийм бөөмсийг өндөр хурдтай мөргөлдүүлэх, мөргөлдөөнийг өөрөө болон мөргөлдөөний бүтээгдэхүүнийг судлахад ашигладаг. Ихэнх тохиолдолд бөөмсийг хурдасгахын тулд соронзон орон ашигладаг. Өндөр хурдтай мөргөлдөөнийг олж авах практик арга бол эсрэг чиглэлд эргэлддэг хоёр бөөмийн цацрагийг ашиглах явдал юм. Энэ аргыг ашигласнаар харьцангуй хурдтай гэрлийн хурдны 99 хувь хүртэл өндөр хурдтай мөргөлдөхөд хялбар байдаг. Гэсэн хэдий ч харьцангуйн онол гэрлийн хурдаас өндөр харьцангуй хурд байж болохгүй гэж үздэг. Тиймээс бөөмийн цацрагийг өндөр хурдтай хурдасгахад хүртэл асар их энерги шаардагдана. Синхротрон хурдасгуур нь янз бүрийн соронзон орон ба янз бүрийн цахилгаан талбарыг ашигладаг бөгөөд энэ нь энерги нэмэгдэхэд бөөмийн цацрагийг зохих тойрог замд байлгадаг. Бөөмийн хурдасгуур нь торус доторх цахилгаан ба соронзон орны эрчмийг өөрчлөх чадвартай торусаар хийгдсэн байдаг. Бөөмийн цацрагийн зам нь торусаар бүрхэгдсэн дугуй зам юм. Синхротрон хурдасгуурын тухай ойлголтыг Сэр Маркус Олифант боловсруулсан. Владимир Векслер бол синхротрон хурдасгуурын тухай эрдэм шинжилгээний өгүүлэл нийтэлсэн анхны хүн бөгөөд анхны электрон синхротрон хурдасгуурыг Эдвин МакМиллан бүтээжээ.
Циклотрон хурдасгуур гэж юу вэ?
Циклотрон хурдасгуур нь мөн жижиг хэмжээний төслүүдэд ихэвчлэн ашиглагддаг бөөмийн хурдасгуур юм. Циклотрон бол бөөмсийн хурдатгал төвөөс эхэлдэг дугуй хэлбэртэй вакуум камер юм. Бөөмүүд нь хурдасгах үед спираль замаар явдаг. Циклотрон нь тогтмол соронзон орон, тогтмол давтамжийн цахилгаан орон ашиглан бөөмсийг хурдасгадаг.
Циклотрон ба синхротрон хурдасгуурын ялгаа нь юу вэ?
• Циклотрон нь тогтмол соронзон орон ба тогтмол давтамжийн цахилгаан орон ашигладаг боловч синхротрон нь янз бүрийн цахилгаан болон соронзон орныг ашигладаг.
• Синхротрон нь торус хэлбэртэй хоолойгоор хийгдсэн бол циклотрон нь цилиндр эсвэл бөмбөрцөг камераар хийгдсэн байдаг.
• Синхротрон горимыг CERN-ийн том адрон коллайдер (LHC) зэрэг томоохон төслүүдийн ихэнхэд ашигладаг боловч циклотроныг ихэвчлэн жижиг хэмжээний төслүүдэд ашигладаг.
