Je ni Cyclotron Basic Construction?
Kabla ya kuelewa msingi mazingira ya kazi ya Cyclotron ni lazima kuelewa nguvu juu ya mzunguko chumvi katika mazingira ya magneeti na pia mzunguko wa mzunguko chumvi katika mazingira ya magneeti.
Nguvu juu ya Mzunguko chumvi katika Mazingira ya Magneeti
Wakati mzunguko chumvi unaenda mkondo wa urefu L mita na mzunguko I ampere unategemea kwa kasi katika mazingira ya magneeti ya densiti B Weber kwa mita mraba, basi nguvu au kuimani nguvu ya magneeti itaendelea mkondo ingeweza
Sasa, tufikirie kuwa ni wakati wa N namba ya elektroni huru katika mkondo wa urefu L mita inaleta mzunguko I ampere.
Hapa, e ni kengele cha elektri ya moja ya elektroni na ni 1.6 × 10-19 coulomb.
Sasa kutoka equation (1) na (2) tunapata
Hapa, N namba ya elektroni zinazoleta mzunguko I ampere, na fikiria kuwa wanafika urefu L mita katika muda t, basi kuruka ya elektroni ingeweza
Kutoka equation (3) na (4), tunapata
Ni nguvu inayotokana na N namba ya elektroni katika mazingira ya magneeti hivyo nguvu kwenye moja ya elektroni katika hilo mazingira ya magneeti inaweza
Mzunguko wa Mzunguko chumvi katika Mazingira ya Magneeti
Wakati mzunguko chumvi unaenda katika mazingira ya magneeti, kutakuwa na masharti miwili muhimu. Mzunguko chumvi unaenda kwa mstari wa mazingira ya magneeti au unaenda kwa kasi na mazingira ya magneeti.
Wakati mzunguko chumvi unaenda kwa mstari wa mazingira ya magneeti, nguvu ya magneeti inayotokana nayo,
Hivyo hakutakuwa na nguvu inayotokana nayo, basi hutakuwa na mabadiliko katika mzunguko wa mzunguko chumvi na basi unategemea kwa mstari na mwendo wa mzunguko chumvi.
Sasa ikiwa mzunguko chumvi unaenda kwa kasi na mazingira ya magneeti basi hutakuwa na mabadiliko katika mwendo wa mzunguko chumvi. Hii ni kwa sababu nguvu inayotokana nayo inategemea kwa kasi na mwendo wa mzunguko chumvi basi nguvu haiendi kufanya kazi yoyote kwa mzunguko chumvi hivyo hutakuwa na mabadiliko katika mwendo wa mzunguko chumvi.
Lakini hii nguvu inayotokana nayo inategemea kwa kasi na mwendo wa mzunguko chumvi na mwendo wa mzunguko chumvi utaendelea kubadilika mara kwa mara. Kama matokeo mzunguko chumvi utaenda kwa njia ya duara na mzunguko wa mzunguko chumvi unaweza
Sasa,
Hivyo udongo wa mwendo unategemea kwa mzunguko wa mwendo.
Mzunguko wa mdunduni na muda wa mzunguko wa mdunduni ni wa kawaida.
Misingi ya Msingi ya Cyclotron
Mada hii ya mwendo wa mzunguko chumvi katika mazingira ya magneeti iliyotumiwa kwa ufanisi katika vifaa vilivyotengenezwa kulingana na cyclotron. Kwa kawaida vifaa hivi ni rahisi sana lakini ina maanani mengi katika eneo la uhandisi, fizikia na dawa. Ni vifaa vinavyohong'oa mzunguko chumvi. Mwendo wa mzunguko chumvi kwa kasi na mazingira ya magneeti ni lisilosimamishwa kwa vifaa vilivyotengenezwa kulingana na cyclotron.
Ujengo wa Cyclotron
Vifaa hivi ni viwili vya majengo vyenye vipengele vyenye umuhimu
Mkono wa magneeti wa ukubwa kwa kutengeneza mazingira ya magneeti sawa kati ya poles mbili za magneeti zisizosawa zilizowekwa upande wa upande.
Vyumba viwili vya ukungu vya matumizi ya nyuzi vya magneeti. Vyanda hivi vya cyclotron vinatafsiriwa kama Dees.
Chanzo cha mzunguko wa magrezo cha kiwango cha juu cha mzunguko wa magrezo.
Maelezo ya Ujengo
Dees zimeweka kwa upande wa upande kati ya poles za magneeti za electromagnet. Dees zimeweka kwa njia ambayo pembeni chache zitakua kwa upande wa upande na furaha ndogo kati yao. Pia flux ya magneeti ya electromagnet imetengeneza Dees kwa kasi kamili. Sasa Dees hizi zimeunganishwa kwa viwanja viwili vya chanzo cha mzunguko wa magrezo cha kiwango cha juu ili ikiwa Dee moja ina potential positive basi nyingine itakuwa na potential negative sawa kwa muda sawa. Tangu chanzo ni alternating, potential ya Dees inabadilika kulingana na kiwango cha chanzo. Sasa ikiwa mzunguko chumvi unatumwa kutoka sehemu karibu na kitovu cha Dee moja na mzunguko V1. Kwa sababu mwendo wa mzunguko chumvi kwa kasi na mazingira ya magneeti iliyotengenezwa nje, hutakuwa na mabadiliko katika mzunguko lakini mzunguko chumvi utaenda kwa njia ya duara na radius
Hapa, m gram ni uzito na q coulomb ni kengele ya mzunguko chumvi uliotumwa na B Weber/metre2 ni densiti ya flux ya mazingira ya magneeti iliyotengenezwa nje.
Baada ya kuruka π radians au 180o na radius R1 mzunguko chumvi kunapopoua pembeni cha Dee. Sasa muda na kiwango cha chanzo cha mzunguko wa magrezo kilichotengenezwa kulingana na muda wa mwendo wa duara ni
Ikiwa polarity ya Dee nyingine ina badilika kwa polarity tofauti ya mzinguko chumvi. Hivyo kutokana na mzunguko wa Dee mbele na pia kutokana na kupungua kwa Dee ambayo mzunguko chumvi linaenda, mzunguko chumvi linapata nguvu ya mzunguko kingine.
