Het belangrijkste verschil tussen cyclotron en betatron is dat cyclotron een spiraalvormig pad gebruikt, terwijl betatron een cirkelvormig pad gebruikt om geladen deeltjes te versnellen.
Cyclotron en betatron zijn twee soorten deeltjesversnellers. Cyclotron is de vroegste vorm van de versneller, terwijl betatron modern is in vergelijking daarmee. Beide systemen gebruiken magnetische velden en elektrische velden voor de versnelling.
Wat is Cyclotron?
Cyclotron is een soort deeltjesversneller die wordt gebruikt om geladen deeltjes te versnellen met behulp van een spiraalvormig pad. Dit apparaat is nuttig voor geladen atomaire of subatomaire deeltjes. De oprichter van dit apparaat is Ernest Orlando Lawrence.
Bij het overwegen van het ontwerp van een cyclotron, bevat het twee holle halfronde (spiraalvormige) elektroden. Deze elektroden staan bekend als dees. En deze twee elektroden zijn rug aan rug gemonteerd en in een geëvacueerde kamer tussen de polen van een magneet geplaatst.
Bij het overwegen van de manier van werken, heeft het een elektrisch veld dat in polariteit wisselt. De deeltjes die moeten worden versneld, worden gevormd nabij het midden van het apparaat. Hier stuwt het elektrische veld de deeltjes de dees in. Ook is er een magnetisch veld dat de deeltjes in een halfcirkelvormige baan leidt. Na verloop van tijd worden de deeltjes versneld van de ene dee naar de andere.
Figuur 01: Werkwijze van een cyclotron
Dit apparaat kan echter protonen versnellen met energieën van minder dan 25 miljoen eV. Daarom is het een grote beperking voor dit apparaat. Om deze beperking te overwinnen, kunnen we de frequentie van de wisselspanning variëren die op de dees wordt gedrukt. Dan wordt het apparaat een synchrocyclotron genoemd.
Wat is Betatron?
Betatron is een type deeltjesversneller die voornamelijk is aangepast om bètadeeltjes of elektronen te versnellen. Dit apparaat gebruikt een elektrisch veld en een magnetisch veld voor de versnelling. De deeltjes worden versneld in een cirkelvormige baan.
Figuur 02: Een Betatron
Als we kijken naar de structuur van een betatron, bevat deze een geëvacueerde buis. Deze buis is gemaakt in een cirkelvormige lus en is ingebed in een elektromagneet. De wikkelingen van de elektromagneet lopen evenwijdig aan de ronde buis. Hier heeft een elektrische wisselstroom de neiging om een variërend magnetisch veld te produceren dat periodiek in richting omkeert. De elektronenversnelling wordt beïnvloed door twee krachten: kracht die in de richting van de beweging werkt en kracht die haaks op de richting van de beweging werkt. Deze twee krachten zijn belangrijk bij het handhaven van het cirkelvormige pad van het elektron in de lus.
Wat is het verschil tussen Cyclotron en Betatron?
Cyclotron is een soort deeltjesversneller die wordt gebruikt om geladen deeltjes te versnellen met behulp van een spiraalvormig pad. Betatron is een soort deeltjesversneller die voornamelijk is aangepast om bètadeeltjes of elektronen te versnellen. Het belangrijkste verschil tussen cyclotron en betatron is dat cyclotron een spiraalvormig pad gebruikt, terwijl betatron een cirkelvormig pad gebruikt om elektronen te versnellen.
Bovendien is een ander verschil tussen cyclotron en betatron dat cyclotron twee elektroden bevat, dees genaamd, die rug aan rug zijn gemonteerd, terwijl betatron een geëvacueerde buis bevat die in een cirkelvormige lus is gemaakt en deze lus is ingebed in een elektromagneet. Bij het overwegen van de werkwijze worden geladen deeltjes in een cyclotron versneld van de ene dee naar de andere vanwege het effect van elektrisch veld en magnetisch veld. In betatron worden de elektronen versneld door de werking van twee krachten: kracht die in de richting van de beweging werkt en krachten die haaks op de richting van de beweging werken.
Onderstaande infographic toont meer vergelijkingen met betrekking tot het verschil tussen cyclotron en betatron.
Samenvatting – Cyclotron vs Betatron
Cyclotron en betatron zijn twee soorten deeltjesversnellers. Het belangrijkste verschil tussen cyclotron en betatron is dat cyclotron een spiraalvormig pad gebruikt, terwijl betatron een cirkelvormig pad gebruikt om geladen deeltjes te versnellen.
