サイクロトロンとシンクロトロン|シンクロトロンとサイクロトロン

サイクロトロンとシンクロトロンは、粒子加速器の一種です。原子核物理学の分野では、粒子加速器は非常に有用な機械である。素粒子の高エネルギー衝突で、原子核の性質がよくわかる。この分野を勉強する人は、シンクロトロンとサイクロトロンを十分に理解していることが必要です。この記事では、サイクロトロンとシンクロトロンについて、これらの機械の基礎となる原理、類似点、応用、そして最後にサイクロトロンとシンクロトロンの違いについて説明します。

シンクロトロンとは？

シンクロトロンとは粒子加速器のことである。シンクロトロン加速器を明確に理解するためには、まず粒子加速器の概念を理解する必要がある。磁界中に荷電粒子を投射すると、円周に沿って移動する。粒子加速器は、原子や素粒子と高速で衝突させ、衝突そのものや衝突で生じた生成物を調べることで、原子や素粒子の性質を研究するために使用されます。多くの場合、粒子を加速するために磁場が使用されます。高速衝突を得るための実用的な方法は、反対方向に回転する2本の粒子ビームを用いることである。この方法を用いると、光速の99%までの相対速度を持つ高速衝突を容易に得ることができる。しかし、相対性理論では、相対速度は光速より速くなることはないとされている。そのため、粒子ビームを高速に加速するにも、大量のエネルギーが必要となる。シンクロトロンでは、エネルギーが増加しても粒子ビームを適切な円軌道に保つために、変化する磁場と変化する電場が使用される。粒子加速器は、円の中の電場と磁場の強さを変えることができる円形で構成されています。粒子線の経路は、リングに囲まれた円形の経路である。シンクロトロンの概念はマーカス・オリファント卿によって開発され、ウラジミール・ヴェクスラーが初めてシンクロトロンに関する科学論文を発表し、エドウィン・マクミランによって最初の電子シンクロトロンが建設された。

サイクロトロンとは？

サイクロトロンは粒子加速器でもあり、主に小規模なプロジェクトに使用されます。サイクロトロンは円形の真空容器で、粒子の加速は中心から始まります。粒子は加速されると螺旋状に移動する。サイクロトロンは、一定の磁場と一定の周波数の電場を用いて粒子を加速する。