Martijn
stelde deze vraag op
02 november 2021 om 12:23.
Hallo,
De omlooptijd in een cyclotron is onafhankelijk van de snelheid en daarom kan de wisselspanningsfrequentie gelijk blijven alleen als het deeltje sneller gaat zal het minder tijd kosten om in het centrale deel de overkant te halen en dus dan loopt het niet meer mooi synchroon. Hoe lost men dat op?
Reacties
Theo de Klerk
op
02 november 2021 om 12:49
Het cyclotron gaat uit van een vaste hoeksnelheid van de deeltjes: hoe groter de straal van de baan, hoe hoger de snelheid zodat het altijd op tijd bij de spleet tussen de twee D-schijven is. Het deeltje houdt dus geen vaste snelheid. Die wordt bij elke "sprong" tussen de platen groter maar dan hoort daar ook een grotere straal bij. En die effecten neutraliseren elkaar.
Alleen ontdekte men een ander vervelend feit: ronddraaiende ladingen zenden straling uit (toepasselijk synchrotronstraling genoemd). Daardoor verliezen ze energie en gaan weer in een kleinere baan draaien. Dat geeft wel vertragingen bij aankomst bij de spleet. Antwoord hierop is het synchrotron - een cyclotron dat de frequentie aanpast aan het energieverlies en daardoor vertraging van de geladen deeltjes. Enig nadeel: bij een synchrotron kun je alleen kleine "bundels" deeltjes uitzenden die allemaal gelijktijdig de sprong moeten maken omdat de frequentie van de spanning tussen de D-delen varieert en dus niet alle deeltjes in een grote bundel goed is.
Gert Kiers
op
06 november 2021 om 10:18
Ter illustratie:
Fmpz = Florentz , dus mv2/r = Bqv. Met omlooptijd T = 2πr/v,
kun je de omlooptijd berekenen alsT = 2π m / (Bq). De grootheden m, B en q zijn constant, dus T = constant. Zoals boven staat: v groter, r groter.
de straal als r = mv/(Bq) de straal r neemt met dezelfde factor toe als snelheid v
