Cyclotron contre Synchrotron | Accélérateur synchrotron contre accélérateur cyclotron
Cyclotron et synchrotron sont deux types d'accélérateurs de particules. Les accélérateurs de particules sont des machines très utiles dans le domaine de la physique nucléaire. Les collisions à haute énergie de particules subatomiques donnent de très bonnes observations sur la nature du noyau. Pour quelqu'un qui étudie un tel domaine, une connaissance approfondie des accélérateurs synchrotron et des accélérateurs cyclotron est requise. Dans cet article, nous allons discuter de ce que sont les accélérateurs cyclotron et synchrotron, des principes sur lesquels reposent ces machines, de leurs similitudes, des applications et enfin des différences entre les accélérateurs cyclotron et les accélérateurs synchrotron.
Qu'est-ce que l'accélérateur synchrotron ?
Un accélérateur synchrotron est un type d'accélérateur de particules. Il faut d'abord comprendre le concept d'accélérateur de particules, pour comprendre clairement l'accélérateur synchrotron. Lorsqu'une particule chargée est projetée dans un champ magnétique, elle se déplace sur une trajectoire circulaire. Les accélérateurs de particules sont utilisés pour étudier la nature des atomes et des particules subatomiques en créant des collisions à grande vitesse de ces particules et en étudiant la collision elle-même et les produits de la collision. Un champ magnétique est utilisé dans la plupart des cas pour accélérer les particules. La méthode pratique pour obtenir des collisions à grande vitesse consiste à utiliser deux faisceaux de particules tournant dans des directions opposées. En utilisant cette méthode, il est facile d'obtenir des collisions à grande vitesse avec des vitesses relatives aussi élevées que 99 % de la vitesse de la lumière. Cependant, la théorie de la relativité stipule qu'il ne peut y avoir de vitesses relatives supérieures à la vitesse de la lumière. Par conséquent, une énorme quantité d'énergie est nécessaire même pour accélérer le faisceau de particules à une vitesse élevée. Un accélérateur synchrotron utilise un champ magnétique variable et un champ électrique variable, qui maintiennent le faisceau de particules sur une trajectoire circulaire appropriée lorsque l'énergie est augmentée. Un accélérateur de particules est constitué d'un tore capable de modifier l'intensité des champs électriques et magnétiques à l'intérieur du tore. La trajectoire du faisceau de particules est la trajectoire circulaire entourée par le tore. Le concept de l'accélérateur synchrotron a été développé par Sir Marcus Oliphant. Vladimir Veksler a été la première personne à publier un article scientifique sur les accélérateurs synchrotron, et le premier accélérateur synchrotron à électrons a été construit par Edwin McMillan.
Qu'est-ce que l'accélérateur cyclotron ?
L'accélérateur Cyclotron est également un accélérateur de particules, qui est principalement utilisé dans des projets à petite échelle. Un cyclotron est une chambre à vide circulaire où l'accélération des particules commence au centre. Les particules prennent une trajectoire en spirale à mesure qu'elles sont accélérées. Le cyclotron utilise un champ magnétique constant et un champ électrique à fréquence constante pour accélérer les particules.
Quelle est la différence entre les accélérateurs cyclotron et synchrotron ?
• Le cyclotron utilise un champ magnétique constant et un champ électrique à fréquence constante, mais le synchrotron utilise des champs électriques et magnétiques variables.
• Un synchrotron est constitué d'un tube en forme de tore, alors que le cyclotron est constitué d'une chambre cylindrique ou sphérique.
• Le mode synchrotron est utilisé dans la plupart des projets à grande échelle tels que le grand collisionneur de hadrons (LHC) au CERN, mais le cyclotron est surtout utilisé dans des projets à petite échelle.
