Ziklotronaren oinarrizko eraikuntza zer da?
Ciklotronaren oinarrizko lan erregela ulertzeko aurretik, mugitzen den kargatutako partikulak magnetikoan dagoen indarren eta horren mugimenduaren ulertzeko beharrezkoa da.magnetikoan.
Mugitzen den kargatutako partikulak magnetikoan dagoen indarre
Korronte duen konduktore bat L metro luzerako eta I amper korrontearekin, bertikal bereizita kokatuta B Weber metro karratu bakoitzeko fluxu iturriko duten magnetiko baten barruan, orduan konduktorean jasotzen den indarre, hau da, magnetikoaren indarre honakoa izango litzateke
Orain, kontuan hartuko dugu N zenbaki totala dauden mugitu gabeko elektron librek konduktorean L metro luzeran I amper korrontea sortzeko.
Non, e elektronom batena duen karga elektrikoa eta 1.6 × 10-19 coulomb da.
Orain (1) eta (2) ekuazioetatik lortzen dugu
Hemen, N elektronak I amper korrontea sortzen duten, eta suposatuz t denboran L metro ibiltzen direla, beraz, elektronen abiadura arrunta honakoa izango litzateke
(3) eta (4) ekuazioetatik lortzen dugu
Hau N elektronetan jasotzen den indarre da, beraz, magnetikoan dauden elektron bakoitzeko indarre hau izango litzateke
Kargatutako partikularen mugimendua magnetikoan
Kargatutako partikula magnetiko baten barruan mugitzen denean, bi egoera ekstremo daude. Partikula magnetikoaren norabidean edo bertikalki egonkorra mugitzen da.
Partikula magnetikoaren norabidean mugitzen denean, bertan jasotzen den indarre,
Beraz, partikularen gainean ez dago indarrerik, beraz, abiadura aldatu gabe mugitzen da zuzenki eta abiadura konstantearekin.
Orain, kargatutako partikula magnetikoan bertikalki egonkorra mugitzen badu, partikularen abiadura aldatu gabe mugitzen da. Honek esan nahi du partikularen gainean jasotzen den indarreak partikularen mugimenduarekiko perpendikularra denez, indarrek lanik ez du egiten partikularean, beraz, abiadura aldatu gabe mugitzen da.
Baina partikularen gainean jasotzen den indarreak partikularen mugimenduaren norabidea aldatzen du jarraitu. Emaitza gisa, partikula zirkulu batean mugitzen da abiadura konstantearekin.
Zirkuluar mugimenduaren erradioa R metro bada
Orain,
Beraz, mugimenduaren erradioa mugimenduaren abiaduran mendekatuta dago.
Azimutalaren abiadura eta periodoa konstanteak dira.
Ciklotronaren oinarrizko erregela
Kargatutako partikularen mugimenduaren kontzeptua magnetiko baten barruan ciklotroon bezala deitu dugun tresnari aplikatu zen. Konzeptualki, tresna honek oso sinplea da, baina ingeniaritzan, fisikan eta medikuntzan erabilera handia du. Kargatutako partikulen abiadura handitzeko tresna da. Kargatutako partikulen mugimendua bertikalki egonkorra denean magnetikoan aplikatzen da ciklotroon izeneko tresnarako.
Ciklotroonen eraikuntza
Tresna honek hiru eraikitzaile nagusi ditu
Magnetiko elektrohandi bat uniforme magnetiko fluxu bat sortzeko bere aurpegien kontrariosak artean.
Konduktibotasun handiko metalen hondartzeko bi zilindro hankatsuak. Ciklotroonen komponente hauek Dees deitzen dira.
Aldakorra den korronte iturri bat altu mailako tentsio iturri.
Eraikuntza xehetasunak
Deesak magnetikoaren aurpegi artean kokatuta daude. Deesek aurpegiek zuretzat kokatuta daude, txiki gorputx bat duen artean. Magnetikoaren fluxua Dees guztiak zuzen perpendikularra moztu egiten ditu. Orain Dees biak tentsio iturrirako bi terminalera konektatuta daude, hala ere, bat positibo potentzialan badago, beste negatibo potentzialan egongo da. Tentsio iturri hau aldakorra denez, Deesen potentziala iturriaren mailetasunari erreformatzeko. Orain, kargatutako partikula bat Dees baten erdian dagoen puntutik V1 abiadura batera hedatzen da. Mugimendua externoki aplikatutako magnetikoaren norabideari perpendikularra denez, abiadura aldatu gabe, partikula erradio honetan mugitzen da
Non, m gram partikularen pisua eta q coulomb kargatutako partikularen karga dira, eta B Weber/metro2 externoki aplikatutako perpendikularra dagoen magnetikoaren fluxu iturria.
π radian edo 180o erradio R1 metreko mugimendua egitean, kargatutako partikula Deesaren erdigunean iritsi da. Orain, aplikatutako
