సైక్లోట్రన్ ప్రాథమిక నిర్మాణం ఏం?
సైక్లోట్రన్‌ల ప్రాథమిక పనిచేపటం అర్థం చేయడం ముందు ఒక చలించే చార్జిత పార్టికిల్‌కు మైగ్నెటిక్ ఫీల్డ్‌లో వచ్చే బలం మరియు మైగ్నెటిక్ ఫీల్డ్‌లో చార్జిత పార్టికిల్‌ల గమనం అర్థం చేయడం అవసరం.మైగ్నెటిక్ ఫీల్డ్ లో చార్జిత పార్టికిల్‌ల గమనం అర్థం చేయడం కూడా అవసరం.
మైగ్నెటిక్ ఫీల్డ్‌లో చలించే చార్జిత పార్టికిల్‌కు బలం
ఒక శక్తి కలిగిన కండక్టర్ L మీటర్ పొడవు మరియు I ఐంపీర్ శక్తి కలిగి ఉంటే, దానిని మైగ్నెటిక్ ఫీల్డ్ B వెబర్/మీటర్^2 లో లంబంగా తోప్పి ఉంటే, కండక్టర్‌పై పనిచేసే బలం లేదా మైగ్నెటిక్ బలం ఈ విధంగా ఉంటుందని చెప్పవచ్చు
ఇప్పుడు, మనం L మీటర్ పొడవులో N సంఖ్యా మొబైల్ ఫ్రీ ఎలక్ట్రాన్‌లు ఉన్నట్లు భావించండి, ఇది I ఐంపీర్ శక్తిని కలిగి ఉంటుందని ఊహించండి.
ఇక్కడ, e ఒక ఎలక్ట్రాన్‌ల ఎలక్ట్రిక్ చార్జ్ మరియు ఇది 1.6 × 10-19 కులాంబ్ ఉంటుంది.
ఇప్పుడు (1) మరియు (2) సమీకరణాల నుండి మనం పొందండి
ఇక్కడ, N సంఖ్యా ఎలక్ట్రాన్‌లు I ఐంపీర్ శక్తిని కలిగి ఉంటుంది, మరియు వారు t సమయంలో L మీటర్ ప్రయాణించారని ఊహించండి, కాబట్టి ఎలక్ట్రాన్‌ల డ్రిఫ్ట్ వేగం ఈ విధంగా ఉంటుందని చెప్పవచ్చు
(3) మరియు (4) సమీకరణాల నుండి, మనం పొందండి
ఇది మైగ్నెటిక్ ఫీల్డ్‌లో N సంఖ్యా ఎలక్ట్రాన్‌లపై పనిచేసే బలం, కాబట్టి ఆ మైగ్నెటిక్ ఫీల్డ్‌లో ఒకే ఎలక్ట్రాన్‌పై పనిచేసే బలం
మైగ్నెటిక్ ఫీల్డ్‌లో చార్జిత పార్టికిల్‌ల గమనం
ఒక చార్జిత పార్టికిల్ మైగ్నెటిక్ ఫీల్డ్‌లో చలించినప్పుడు, రెండు అత్యంత పరిస్థితులు ఉంటాయ్. పార్టికిల్ మైగ్నెటిక్ ఫీల్డ్ దిశలో లేదా మైగ్నెటిక్ ఫీల్డ్‌కు లంబంగా చలించవచ్చు.
పార్టికిల్ మైగ్నెటిక్ ఫీల్డ్ దిశలో అక్షం ప్రక్కనే చలించినప్పుడు, దానిపై పనిచేసే మైగ్నెటిక్ బలం,
కాబట్టి పార్టికిల్‌పై ఏ బలం లేదు, కాబట్టి పార్టికిల్ వేగంలో మార్పు లేదు, కాబట్టి స్థిర వేగంతో సరళ రేఖలో చలించుతుంది.
ఇప్పుడు, చార్జిత పార్టికిల్ మైగ్నెటిక్ ఫీల్డ్‌కు లంబంగా చలించినప్పుడు, పార్టికిల్ వేగంలో మార్పు లేదు. ఇది పార్టికిల్‌పై పనిచేసే బలం పార్టికిల్ గమనంకు లంబంగా ఉంటుంది, కాబట్టి బలం పార్టికిల్‌పై ఏ పని చేయదు, కాబట్టి పార్టికిల్ వేగంలో మార్పు లేదు.
కానీ ఈ బలం పార్టికిల్ గమనంకు లంబంగా ఉంటుంది మరియు పార్టికిల్ గమన దిశ నిరంతరం మారుతుంది. ఫలితంగా, పార్టికిల్ స్థిర వ్యాసార్ధంతో స్థిర వేగంతో వృత్తాకార పథంలో చలించుతుంది.
మైగ్నెటిక్ ఫీల్డ్ లో వృత్తాకార గమన వ్యాసార్ధం R మీటర్ అయితే
ఇప్పుడు,
కాబట్టి వృత్తాకార గమన వ్యాసార్ధం పార్టికిల్ వేగంపై ఆధారపడుతుంది.
కోణీయ వేగం మరియు సమయప్రదేశం స్థిరంగా ఉంటాయ్.
సైక్లోట్రన్ ప్రాథమిక సిద్ధాంతం
మైగ్నెటిక్ ఫీల్డ్‌లో చార్జిత పార్టికిల్‌ల గమనం యొక్క భావన సైక్లోట్రన్ అనే పరికరంలో విజయవంతంగా ఉపయోగించబడింది. కాన్సెప్చ్యువల్ దృష్ట్యా ఈ పరికరం చాలా సాధారణం, కానీ ఇది ఎంజనీరింగ్, భౌతిక శాస్త్రం, మరియు వైద్య రంగాల్లో పెద్ద ఉపయోగాలను కలిగి ఉంది. ఇది చార్జిత పార్టికిల్‌లను త్వరించే పరికరం. చార్జిత పార్టికిల్‌ల గమనం లంబంగా ఉన్న మైగ్నెటిక్ ఫీల్డ్‌లో ముఖ్యంగా సైక్లోట్రన్ అనే పరికరంలో ఉపయోగించబడుతుంది.
