Κύκλοτρο: Διαφορά μεταξύ των αναθεωρήσεων

Περιεχόμενο που διαγράφηκε Περιεχόμενο που προστέθηκε
μ Αντικατάσταση παρωχημένου προτύπου με references tag
Tinigrillion (συζήτηση | συνεισφορές)
μ Διόρθωση πηγής
Γραμμή 1:
'''Κύκλοτρο''' ονομάζεται η συσκευή επιτάχυνσης [[ηλεκτρικό φορτίο|φορτισμένων]] [[σωματίδιο|σωματιδίων]], δηλαδή είναι [[Επιταχυντής σωματιδίων|επιταχυντής]]. Σημαντική καινοτομία του κυκλότρου σε σχέση με προηγούμενους επιταχυντές ήταν ότι επιτάχυνε σωματίδια χωρίς τη χρήση υψηλών [[Ηλεκτρική τάση|τάσεων]]<ref name="Άρθρο επινόησης κυκλότρου" />.
 
==Αρχή λειτουργίας==
[[File:Cyclotron.svg|300px|thumb|Σχέδιο του κυκλότρου. Η τροχιά των (αρνητικών) φορτίων φαίνεται με μπλε, οι κύκλοι με τα κέντρα αναπαριστούν το κάθετο μαγνητικό πεδίο, ενώ τα μαύρα ημικύκλια αναπαριστούν τα ηλεκτρόδια. Κάτω δεξιά και κέντρο παρατηρείται η έξοδος των ταχέων πλέον φορτίων.]]
 
Η συγκράτηση των σωματιδίων γίνεται μέσα σε [[κενό (αέρος)|κενό]] με ομογενές [[μαγνητικό πεδίο]] κάθετο στην τροχιά τους<ref name="Άρθρο επινόησης κυκλότρου" />. Αν τα φορτία κινούνταν μόνο υπό την επίδραση του μαγνητικού πεδίου, τότε αυτά θα εκτελούσαν [[κυκλική κίνηση]]. Η επιτάχυνση γίνεται από [[ηλεκτρικό πεδίο]], το οποίο εναλλάσσεται, ώστε αυτά να επιταχυνθούν. Το μαγνητικό πεδίο προσαρμόζεται κάθε φορά, ώστε η συχνότητα περιστροφής των σωματιδίων να συμπίπτει με τη συχνότητα του εναλλασσόμενου ηλεκτρικού πεδίου<ref name="Άρθρο επινόησης κυκλότρου" />. Έτσι, η επιτάχυνση δεν είναι συνεχής αλλά περιοδική<ref name="Μπέρκλει">{{cite book|last=Kittel|first=Charles|coauthors=Walter D. Knight; Malvin A. Ruderman;August C. Helmholz; Burton J. Moyer;|others=(ελληνική απόδοση) E.M. Aναστασάκης, Π. Γκιουλέας, Ε. Κυριακόπουλος, Α. Μπαλτάς, Δ.Νταουνάκης, Α. Σκούρης, Κ. Σταφανής, Χ.Στρούτσης, Ε. Χρύσου|title=Μηχανική|editor=Γ. Βουδούρης|publisher=Πανεπιστημιακές Εκδόσεις ΕΜΠ|location=Αθήνα|date=1998|pages=82,97-100,133|chapter=Οι νόμοι του Νεύτωνα για την κίνηση των σωμάτων|isbn=960-254-531-3|accessdate=30-1-2010}}</ref>. Το τελικό αποτέλεσμα είναι η επιτάχυνση των σωματιδίων σε μία περίπου [[σπείρα|σπειροειδήςσπειροειδή]] [[τροχιά]]<ref name="Μπέρκλει"></ref>. Μόλις τα σωματίδια αποκτήσουν την επιθυμητή ταχύτητα, αυτά θα βγουν έξω από το κύκλοτρο.
 
Οι ταχύτητες που αναπτύσσονται από ένα τυπικό κύκλοτρο είναι πολύ μεγάλες, αλλά μπορούν να θεωρηθούν με καλή προσέγγιση αρκετά μικρές σε σχέση με το φως, ώστε να χρησιμοποιηθούν οι νόμοι της [[κλασσική μηχανική|κλασσικής μηχανικής]]<ref name="Μπέρκλει"></ref>. Από αυτό επιπλέον συνεπάγεται ότι η [[γωνιακή ταχύτητα|συχνότητα περιστροφής]] δεν εξαρτάται από την [[ενέργεια]] των σωματιδίων. Αν η ταχύτητα όμως γίνει πολύ μεγαλύτερη, τότε η συχνότητα περιστροφής είναι μικρότερη από αυτήν που προβλέπει η [[κλασσική μηχανική]].
 
==Ιστορία==
ΤοΕφευρέτης κύκλοτροτου σκέφτηκεκύκλοτρου είναι ο [[Έρνεστ Ορλάντο Λόρενς|Λόρενς]]. Υλοποίησε την οποία δημοσιοποίησε στο [[Science (περιοδικό)|περιοδικό Science]] στην 72η έκδοση, στις σελίδες 376,377 το 1930. Την ιδέα την υλοποίησετου στο LeConte Hall του Berkeley μαζί με το [[Λίβινγκστρον]] και ανακοίνωνε ανά τακτά διαστήματα την πρόοδό του. Ο πρώτος επιταχυντής ήταν ένα κύκλοτρο πρωτονίων ενέργειας 1ΜeV<ref name="Άρθρο επινόησης κυκλότρου">{{cite journal|last=Lawrence|first=O. Ernest|coauthors=M. Stanley Livingston|date=20-2-1932|title=The production of high speed light ions without the use of high voltages|journal=SciensePhysical Review|volume=40|issue=721|pages=37619-37737|language=Αγγλικά|accessdate=30-1-201017.05.2017|doi=https://doi.org/10.1103/PhysRev.40.19}}</ref>, ο οποίος χρησιμοποιούσε μαγνήτη 11 [[ίντσα|ιντσών]]<ref name="Άρθρο επινόησης κυκλότρου" />.<ref name="Μπέρκλει"></ref>
 
Το κύκλοτρο μαζί με το [[σύγχοτρο]] είναι οι πρόγονοιπρόδρομοι του σύγχρονου επιταχυντή. Αρχικά το κύκλοτρο χρησιμοποιούταν για την επιτάχυνση ελαφρών σωματιδίων. Με την εξέλιξη της τεχνολογίας πλέον υπάρχει δυνατότητα της ''επιτάχυνσης αδρονίων'' από σύγχρονους επιταχυντές. Υπάρχουν περίπου έξι τέτοια μηχανήματα ανά τον κόσμο, ενώ ο πιο ισχυρός είναι προς το παρόν ο [[CERN]].
 
==Διαφορές με γραμμικούς επιταχυντές==