সাইক্লোট্রনের মৌলিক নির্মাণ কী?
সাইক্লোট্রনের মৌলিক কাজের নীতি বুঝার আগে, একটি চলমান আধানযুক্ত কণার উপর একটি চৌম্বকীয় ক্ষেত্রে বল এবং চৌম্বকীয় ক্ষেত্রে আধানযুক্ত কণার গতি বোঝা প্রয়োজন।
চৌম্বকীয় ক্ষেত্রে চলমান আধানযুক্ত কণার উপর বল
যখন একটি স্রোতবাহী পরিবাহী L মিটার দৈর্ঘ্যের I আম্পিয়ার স্রোত বহন করে এবং এটি B ওয়েবার/বর্গমিটার ফ্লাক্স ঘনত্বের চৌম্বকীয় ক্ষেত্রে লম্বভাবে স্থাপন করা হয়, তখন পরিবাহীর উপর ক্রিয়াশীল বল, অথবা চৌম্বকীয় বল হবে
এখন, ধরা যাক যে, L মিটার দৈর্ঘ্যের পরিবাহীতে N সংখ্যক মোবাইল ফ্রি ইলেকট্রন রয়েছে যা I আম্পিয়ার স্রোত উৎপন্ন করে।
যেখানে, e হল একটি ইলেকট্রনের তড়িৎ আধান এবং এটি 1.6 × 10-19 কুলম্ব।
এখন (1) এবং (2) নং সমীকরণ থেকে আমরা পাই
এখানে, N সংখ্যক ইলেকট্রন I আম্পিয়ার স্রোত উৎপন্ন করে, এবং ধরা যাক যে তারা t সময়ে L মিটার পথ অতিক্রম করে, তাই ড্রিফট বেগ হবে
(3) এবং (4) নং সমীকরণ থেকে আমরা পাই
এটি N সংখ্যক ইলেকট্রনের উপর চৌম্বকীয় ক্ষেত্রে ক্রিয়াশীল বল, তাই ঐ চৌম্বকীয় ক্ষেত্রে একটি একক ইলেকট্রনের উপর ক্রিয়াশীল বল হবে
চৌম্বকীয় ক্ষেত্রে আধানযুক্ত কণার গতি
যখন একটি আধানযুক্ত কণা চৌম্বকীয় ক্ষেত্রে চলে, তখন দুইটি প্রধান শর্ত থাকে। কণাটি চৌম্বকীয় ক্ষেত্রের দিকে চলে বা চৌম্বকীয় ক্ষেত্রের লম্বভাবে চলে।
যখন কণাটি চৌম্বকীয় ক্ষেত্রের দিকে চলে, তখন কণাটির উপর ক্রিয়াশীল চৌম্বকীয় বল,
তাই কণাটির উপর কোনও বল ক্রিয়াশীল না থাকলে, কণাটির বেগে কোনও পরিবর্তন হবে না এবং তাই এটি স্থির বেগে সরলরেখায় চলবে।
এখন, যদি আধানযুক্ত কণাটি চৌম্বকীয় ক্ষেত্রের লম্বভাবে চলে, তাহলে কণাটির বেগে কোনও পরিবর্তন হবে না। এটি কারণ, কণাটির উপর ক্রিয়াশীল বল কণাটির গতির লম্বভাবে ক্রিয়াশীল হওয়ায় বলটি কণাটির উপর কোনও কাজ করবে না, তাই কণাটির বেগে কোনও পরিবর্তন হবে না।
কিন্তু এই বলটি কণাটির গতির লম্বভাবে ক্রিয়াশীল এবং কণাটির গতির দিক স্থিরভাবে পরিবর্তিত হবে। ফলে কণাটি স্থির বেগে একটি নির্দিষ্ট ব্যাসার্ধের বৃত্তাকার পথে চলবে।
যদি বৃত্তাকার গতির ব্যাসার্ধ R মিটার হয়, তাহলে
এখন,
তাই গতির ব্যাসার্ধ গতির বেগের উপর নির্ভর করে।
কৌণিক গতি এবং সময় পর্যায় স্থির।
সাইক্লোট্রনের মৌলিক নীতি
আধানযুক্ত কণার চৌম্বকীয় ক্ষেত্রে গতির এই ধারণাটি সফলভাবে সাইক্লোট্রন নামক একটি যন্ত্রে ব্যবহৃত হয়েছে। ধারণাগতভাবে এই ডিভাইসটি খুবই সহজ, কিন্তু এটি প্রকৌশল, পদার্থবিজ্ঞান এবং চিকিৎসা ক্ষেত্রে ব্যাপক ব্যবহার করা হয়। এটি একটি আধানযুক্ত কণা ত্বরান্বিতকারী ডিভাইস। লম্বভাবে চৌম্বকীয় ক্ষেত্রে আধানযুক্ত কণার গতি সাইক্লোট্রন নামক যন্ত্রে বিশুদ্ধভাবে প্রয়োগ করা হয়।
সাইক্লোট্রনের নির্মাণ
এই ডিভাইসটি মূলত তিনটি প্রধান নির্মাণগত অংশ রয়েছে
