Diferencia entre ciclotrón y betatron

El diferencia clave entre el ciclotrón y betatron es que El ciclotrón utiliza una ruta espiral, mientras que Betatron usa una ruta circular para acelerar las partículas cargadas.

Ciclotrón y Betatron son dos tipos de aceleradores de partículas. El ciclotrón es la forma más temprana del acelerador, mientras que Betatron es moderno en comparación con él. Ambos sistemas usan campos magnéticos y campos eléctricos para la aceleración.

CONTENIDO

1. Descripción general y diferencia de claves
2. ¿Qué es el ciclotrón?
3. Que es betatron
4. Comparación lado a lado - Ciclotrón vs betatron en forma tabular
5. Resumen

¿Qué es el ciclotrón??

El ciclotrón es un tipo de acelerador de partículas que se utiliza para acelerar las partículas cargadas usando un camino espiral. Este dispositivo es útil para partículas atómicas o subatómicas cargadas. El fundador de este dispositivo es Ernest Orlando Lawrence.

Al considerar el diseño de un ciclotrón, contiene dos electrodos semicirculares (espirales) huecos. Estos electrodos se conocen como Dees. Y, estos dos electrodos se montan de espalda y se colocan en una cámara evacuada entre los polos de un imán.

Al considerar el método de operación, tiene un campo eléctrico que se alterna en su polaridad. Las partículas que deben acelerarse se forman cerca del centro del dispositivo. Aquí, el campo eléctrico impulsa las partículas a los Dees. Además, hay un campo magnético que guía las partículas en un camino semicircular. Con el tiempo, las partículas se aceleran de un dee a otro.

Figura 01: Método de operación de un ciclotrón

Sin embargo, este dispositivo puede acelerar protones con energías menos de 25 millones de eV. Por lo tanto, es una limitación importante para este dispositivo. Para superar esta limitación, podemos variar la frecuencia de voltaje alterno impresionado en los Dees. Entonces el dispositivo se llama sincrociclotrón.

Que es betatron?

Betatron es un tipo de acelerador de partículas que se modifica principalmente para acelerar las partículas beta o los electrones. Este dispositivo utiliza un campo eléctrico y un campo magnético para la aceleración. Las partículas se aceleran en una órbita circular.

Figura 02: un betatron

Al considerar la estructura de un betatron, contiene un tubo evacuado. Este tubo se convierte en un circuito circular y está incrustado en un electroimán. Los devanados del electroimán son paralelos al tubo circular. Aquí, una corriente eléctrica alterna tiende a producir un campo magnético variable que se invierte periódicamente en dirección. La aceleración de electrones se ve afectada por dos fuerzas: la fuerza que actúa en la dirección del movimiento y la fuerza que actúan en ángulo recto hacia la dirección del movimiento. Estas dos fuerzas son importantes para mantener la ruta circular del electrón en el bucle.

¿Cuál es la diferencia entre ciclotrón y betatron??

El ciclotrón es un tipo de acelerador de partículas que se utiliza para acelerar las partículas cargadas usando un camino espiral. Betatron es un tipo de acelerador de partículas que se modifica principalmente para acelerar las partículas beta o los electrones. La diferencia clave entre el ciclotrón y el betatron es que el ciclotrón usa una ruta espiral, mientras que Betatron usa una ruta circular para acelerar electrones.

Además, otra diferencia entre el ciclotrón y el betatron es que el ciclotrón contiene dos electrodos llamados Dees montados de espalda, mientras que Betatron contiene un tubo evacuado que se hace en un circuito circular y este bucle está incrustado en un electroimán. Al considerar el método de operación, en un ciclotrón, las partículas cargadas se aceleran de un DEE a otro debido al efecto del campo eléctrico y el campo magnético. En Betatron, los electrones se aceleran debido a la acción de dos fuerzas: la fuerza que actúa en la dirección del movimiento y las fuerzas que actúan en ángulo recto con la dirección del movimiento.

A continuación, la infografía muestra más comparaciones relacionadas con la diferencia entre el ciclotrón y Betatron.

Resumen -Ciclotrón vs Betatron

Ciclotrón y Betatron son dos tipos de aceleradores de partículas. La diferencia clave entre el ciclotrón y el betatron es que el ciclotrón usa una ruta espiral, mientras que Betatron usa una ruta circular para acelerar las partículas cargadas.

Referencia:

1. "Ciclotrón."Encyclopædia Britannica, Encyclopædia Britannica, Inc., 8 de febrero. 2018, disponible aquí.
2. "Ciclotrón."Hiperfísica, disponible aquí.
3. "Ciclotrón."Wikipedia, Fundación Wikimedia, 11 mar. 2020, disponible aquí.

Imagen de cortesía:

1. "Diagrama de ciclotrón" de un autor desconocido - Consultado el 3 de noviembre de 2014 de Radio -Craft, Radcraft Publications, Springfield, Massachusetts, Vol. 18, no. 9, junio de 1947 p. 23 en American Radio History Archive (dominio público) a través de Commons Wikimedia
2. "Melbourne University 35MEV Betatron" de Suzie Sheehy - Trabajo propio (CC By -SA 4.0) a través de Commons Wikimedia