サイクロトロンとは何ですか？

cyclotronは、一定の磁場と交互の電界を使用して、らせん動きの粒子を加速する粒子加速器の一種です。これらのタイプの粒子加速器は、最初に考案されたものであり、サイズの要件が小さいなど、初期の線形加速器よりもいくつかの利点があります。テクノロジーの進歩により、より複雑なタイプの粒子加速器が可能になりましたが、多くの異なる分野ではまだサイクロトロンにいくつかの用途があります。サイクロトロンは、特にマルチステージ加速器の初期の部分として、物理学の実験で依然として使用できます。さまざまな用途があります。粒子加速度は通常、粒子が実験で使用するのに十分な速度になるようにかなり長い距離を必要とします。ただし、サイクロトロンの設計により、粒子は円形の動きで動き、通過に長い直線廊下を必要とせずに遠くを移動するため、より小さな加速器を非常に効果的に使用できます。それぞれが互いに向かって平らな側面を持つ「D」のような形をした高出力電極のペアは、完全な円形を作成します。円の中心から始めて、粒子は中心から離れ始めますが、魅力と反発を使用することにより、代わりに円の動きに引き込まれます。ダイオードはそれらの間で交互に電荷を交互に電荷をかけて、粒子が一方に向かって加速され、その1つによって押し出され、他方に引き付けられ、2つの電極間のパターンを継続します。これにより、単独で残ると完全な円運動が生成されますが、粒子の円形運動に垂直な2つのダイオードの間に磁場が作成されます。2つの電極間を通過すると、円の中心から少し離れて移動します。粒子をわずかに外側に移動することにより、加速中にとる経路は、円ではなく外向きのスパイラルになります。これにより、粒子は最終的に封じ込めユニットの内側にターゲット領域を打つことができ、そこでさらなる研究または使用のためにリダイレクトできます。ニュートン物理学を使用して適切に計算できる速度で移動する粒子。高速では相対的な効果が発生し、ターゲットが適切に打たれません。つまり、サイクロトロンは通常、新しい線形加速器ができる加速度のレベルを生成できません。ただし、粒子の相対的な変化を補うことができ、非常に効果的である可能性がある等時性サイクロトロンが開発されています。