Synchrocyclotron (original) (raw)
Il sincrociclotrone è un acceleratore di particelle per particelle cariche ed è una evoluzione del ciclotrone.
| Property | Value |
|---|---|
| dbo:abstract | Un sincrociclotró és un accelerador de partícules en què la freqüència del camp elèctric de radiofreqüència (que s'utilitza per accelerar les partícules) es varia amb el temps per compensar l'augment de massa de les partícules accelerades a mesura que la seva velocitat comença a acostar-se a la velocitat de la llum. Els sincrociclotrons són una millora respecte als ciclotrons en què la freqüència es manté constant. Un altre tipus d'accelerador encara més avançat és el ciclotró isòcron. Els ciclotrons isòcrons mantenen una freqüència constant i compensen el guany relativista de massa incrementant el camp magnètic segons el radi, en lloc del temps. Els ciclotrons isòcrons són capaços de produir un corrent de feix més gran que els sincrociclotrons. (ca) Un sincrociclotrón es una versión mejorada del ciclotrón, por esta razón también se conoce bajo el nombre de "ciclotrón sincronizado". La razón de este invento es que, por razones que atañen a Teoría de la Relatividad, la energía de un ion en un ciclotrón no puede alcanzar valores mayores a los 12MeV (megaelectronvoltios). Entre otras cosas se debe a que la masa de un cuerpo tiende a aumentar a medida que aumenta su velocidad (solamente apreciable cuando la velocidad es aproximadamente un 10% menor que la velocidad de la luz). Al acelerar una partícula en el ciclotrón, ésta adquiere altas velocidades y su masa comienza a aumentar. Como se puede deducir de la expresión del período del movimiento realizado dentro del ciclotrón por una partícula: T = 2πm/Bq, al aumentar la masa de la misma, el período también aumenta. Esta variación en el período rompe el sincronismo con el cual la partícula se mueve y por tanto puede que ingrese en alguna de las cámara metálicas del ciclotrón con campo eléctrico en sentido contrario al movimiento, dejando así de transferírsele energía al ion acelerado. Este "problema" se corrige en el sincrociclotrón mediante un sistema automático que varía el período del campo eléctrico alternante empleado para transferir energía a las partículas, de manera que sea siempre igual al período del movimiento de los iones acelerados. (es) Un synchrocyclotron est un cyclotron dont la fréquence du champ électrique est changée (progressivement diminuée) pour compenser le gain de masse des particules accélérées pendant que leur vitesse commence à approcher la vitesse de la lumière. Le synchrocyclotron permet d'atteindre des énergies de l'ordre de centaines de MeV. Sa structure diffère de celle d'un cyclotron parce qu'il a un duant (Dee) simple au lieu de deux duants (Dees), la taille importante de l'électroaimant proportionnée à l'énergie désirée pour les particules. Le poids de l'électroaimant croît très vite avec l'énergie obtenue, comme le cube environ. Dans un synchrocyclotron, c'est la dimension de l'électroaimant qui détermine l'énergie finale.La fréquence de résonance du système HF doit pouvoir varier facilement grâce à un condensateur variable intercalé entre le conducteur du duant (dee) et la paroi. Une tension continue, superposée à la tension HF est appliquée à l'électrode d'accélération pour faciliter l'extraction de la source d'ions. Le synchrocyclotron est inapplicable aux électrons, parce que leur masse de départ est si petite que la variation de fréquence, au lieu d'être de 30 ou 40 % , serait dans le rapport de 1 à 500 ou 1000, irréalisable avec les techniques de radioélectricité. Le cyclotron perd de son efficacité quand on cherche à accélérer des protons au-delà de 10 à 20 MeV, en raison de la variation relativiste de la masse qui perturbe le fonctionnement quand elle atteint une grandeur de 1 ou 2 %. (fr) A synchrocyclotron is a special type of cyclotron, patented by Edwin McMillan in 1952, in which the frequency of the driving RF electric field is varied to compensate for relativistic effects as the particles' velocity begins to approach the speed of light. This is in contrast to the classical cyclotron, where this frequency is constant. There are two major differences between the synchrocyclotron and the classical cyclotron. In the synchrocyclotron, only one dee (hollow "D"-shaped sheet metal electrode) retains its classical shape, while the other pole is open (see patent sketch). Furthermore, the frequency of oscillating electric field in a synchrocyclotron is decreasing continuously instead of kept constant so as to maintain cyclotron resonance for relativistic velocities. One terminal of the oscillating electric potential varying periodically is applied to the dee and the other terminal is on ground potential. The protons or deuterons to be accelerated are made to move in circles of increasing radius. The acceleration of particles takes place as they enter or leave the dee. At the outer edge, the ion beam can be removed with the aid of electrostatic deflector. The first synchrocyclotron produced 195 MeV deuterons and 390 MeV α-particles. (en) Il sincrociclotrone è un acceleratore di particelle per particelle cariche ed è una evoluzione del ciclotrone. (it) Een synchrocyclotron is een cyclotron waarbij de frequentie van het elektrisch wisselveld in cycli wordt gevarieerd, dat wil zeggen gemoduleerd, om te compenseren voor de relativistische massatoename als - gedurende het versnellingsproces - de snelheid van de versnelde deeltjes in de buurt komt van de lichtsnelheid. Dit is in afwijking van het klassieke cyclotron, waar de frequentie constant wordt gehouden. Bij het synchrochrocyclotron is slechts een enkele nodig (het wisselveld wordt aangelegd tegenover het geaarde apparaat als geheel of een dummy-dee). Het nadeel van een synchrocyclotron is dat de bundel deeltjes niet meer constant wordt geproduceerd, maar in korte bursts met relatief lange tussenpozen, omdat alleen ionen die uit de ionenbron komen aan het begin van een modulatiecyclus volledig het versnellingsproces kunnen doorlopen. Dit beperkt de bundelintensiteit aanmerkelijk. Het synchrocyclotron is niet meer up-to-date sinds de ontwikkeling van het isochroon cyclotron. (nl) Na física de partículas, o sincrocíclotron é um tipo de cíclotron, patenteado em 1952, em que se varia a frequência do campo elétrico para compensar os efeitos relativísticos que se manifestam à medida que a velocidade das partículas se aproxima da velocidade da luz. (pt) Synchrocyklotron, fazotron – akcelerator cząstek rodzaj cyklotronu o zmiennej częstotliwości pola elektrycznego, tak dobranej, aby kompensowało ono relatywistyczny wzrost masy, który wywołuje wzrost czasu obiegu cząstek przy zbliżaniu się ich prędkości do prędkości światła w próżni. Idee działania urządzenia przedstawił w 1943 , a pierwszy synchrocyklotron skonstruował w ZSRR w roku 1945. Częstotliwość cyklotronową w mechanice relatywistycznej opisuje wzór: gdzie: * – częstotliwość w przybliżeniu klasycznym, * – energia kinetyczna cząstki, * – masa spoczynkowa cząstki, * – prędkość światła w próżni. Energia kinetyczna cząstki jest proporcjonalna do liczby przebiegów cząstki w akceleratorze, w związku z tym energia kinetyczna jest proporcjonalna do czasu przyspieszania cząstki. Dlatego w powyższym wzorze energia może być zastąpiona wielkością proporcjonalną do czasu. Zobacz teżCyklotron – matematyczne podstawy działania cyklotronów. (pl) Фазотро́н (от фаза + электрон), синхроциклотро́н (от синхронизация + цикл + электрон) — циклический ускоритель тяжёлых заряженных частиц (протонов, дейтронов, ионов и др.), в котором магнитное поле однородно и постоянно во времени, а частота ускоряющего электрического поля меняется. В физике высоких энергий этот тип ускорителей считается устаревшим, однако он всё ещё используется, например, в медицине. 19 июня 2014 года 600 МэВ , первый ускоритель высокой энергии в ЦЕРН, работавший с 1957 по 1990 годы на важнейшие эксперименты по физике частиц, такие как и , был признан памятником истории Европейского физического общества (EPS Historic Site). (ru) Фазотро́н або синхроциклотрон — прискорювач заряджених частинок, близький за будовою до циклотрона, однак зі змінною частотою електричного поля, в якому відбувається прискорення частинок. Робота циклотрона базується на тому, що циклотронна частота не залежить від швидкості частинки. Однак це справедливо лише для нерелятивістських частинок, для яких маса близька до маси спокою. Коли зі збільшенням енергії частинки зростає її маса, то циклотронна частота зменшується. , де — циклотронна частота, — циклотронна частота для випадку, коли маса частинки дорівнює масі спокою, v — швидкість частинки, c — швидкість світла у вакуумі. Таким чином, зі зростанням маси частинки у циклотроні проходитимуть півперіод обертання під дуантами довше і вибиватимуться із фази. Для того, щоб такі швидкі частинки попадали в фазу необхідно зменшити частоту генератора, який задає електричне поле в проміжку між дуантами таким чином, щоб вона завжди збігалася з циклотронною частотою. Саме це зменшення частоти при збільшенні енергії частинок покладене в основу роботи фазотрона. При роботі фазотрона відбувається автофокусування: на частинки, які випереджають інші, діють поля, що їх гальмують, а на частинки, що відстають від інших, діють поля, які їх прискорюють, що сприяє стабілізації пучка. У фазотроні можна прискорити протони до енергії у 700 МеВ і більше. Ідея створення фазотронів належить В. Й. Векслеру та Е. Макміллану. (uk) |
| dbo:thumbnail | wiki-commons:Special:FilePath/Synchrocyclotron_patent.png?width=300 |
| dbo:wikiPageID | 596987 (xsd:integer) |
| dbo:wikiPageLength | 8644 (xsd:nonNegativeInteger) |
| dbo:wikiPageRevisionID | 1123599135 (xsd:integer) |
| dbo:wikiPageWikiLink | dbr:Robert_Lyster_Thornton dbr:Cyclotron_resonance dbr:University_of_Chicago dbr:University_of_Liverpool dbr:University_of_Rochester dbr:Columbia_University dbr:Cornelis_Bakker dbr:Edward_Creutz dbr:Edwin_McMillan dbr:Electric_field dbr:Enrico_Fermi dbr:Potential_difference dbr:Proton_Synchrotron dbr:UNESCO dbr:Cyclotron dbr:Ernest_Lawrence dbr:European_Organization_for_Nuclear_Research dbr:File:Synchrocyclotron_patent.png dbr:Carnegie_Institute_of_Technology dbr:Radio_frequency dbc:Particle_accelerators dbc:Accelerator_physics dbr:Lawrence_Berkeley_National_Laboratory dbr:Speed_of_light dbr:Office_of_Naval_Research dbr:Synchro-Cyclotron_(CERN) dbr:Proton_therapy dbr:Deuterons dbr:Α-particles dbr:File:Orsay_proton_therapy_dsc04443.jpg dbr:File:The_600_MeV_Synchrocyclotron_(SC)_at_CERN.jpg |
| dbp:wikiPageUsesTemplate | dbt:Convert dbt:Reflist dbt:See_also dbt:Short_description |
| dcterms:subject | dbc:Particle_accelerators dbc:Accelerator_physics |
| gold:hypernym | dbr:Type |
| rdf:type | owl:Thing |
| rdfs:comment | Il sincrociclotrone è un acceleratore di particelle per particelle cariche ed è una evoluzione del ciclotrone. (it) Na física de partículas, o sincrocíclotron é um tipo de cíclotron, patenteado em 1952, em que se varia a frequência do campo elétrico para compensar os efeitos relativísticos que se manifestam à medida que a velocidade das partículas se aproxima da velocidade da luz. (pt) Un sincrociclotró és un accelerador de partícules en què la freqüència del camp elèctric de radiofreqüència (que s'utilitza per accelerar les partícules) es varia amb el temps per compensar l'augment de massa de les partícules accelerades a mesura que la seva velocitat comença a acostar-se a la velocitat de la llum. Els sincrociclotrons són una millora respecte als ciclotrons en què la freqüència es manté constant. (ca) Un sincrociclotrón es una versión mejorada del ciclotrón, por esta razón también se conoce bajo el nombre de "ciclotrón sincronizado". La razón de este invento es que, por razones que atañen a Teoría de la Relatividad, la energía de un ion en un ciclotrón no puede alcanzar valores mayores a los 12MeV (megaelectronvoltios). Entre otras cosas se debe a que la masa de un cuerpo tiende a aumentar a medida que aumenta su velocidad (solamente apreciable cuando la velocidad es aproximadamente un 10% menor que la velocidad de la luz). Al acelerar una partícula en el ciclotrón, ésta adquiere altas velocidades y su masa comienza a aumentar. Como se puede deducir de la expresión del período del movimiento realizado dentro del ciclotrón por una partícula: T = 2πm/Bq, al aumentar la masa de la misma, e (es) Un synchrocyclotron est un cyclotron dont la fréquence du champ électrique est changée (progressivement diminuée) pour compenser le gain de masse des particules accélérées pendant que leur vitesse commence à approcher la vitesse de la lumière. Le synchrocyclotron permet d'atteindre des énergies de l'ordre de centaines de MeV. Sa structure diffère de celle d'un cyclotron parce qu'il a un duant (Dee) simple au lieu de deux duants (Dees), la taille importante de l'électroaimant proportionnée à l'énergie désirée pour les particules. Le poids de l'électroaimant croît très vite avec l'énergie obtenue, comme le cube environ. (fr) A synchrocyclotron is a special type of cyclotron, patented by Edwin McMillan in 1952, in which the frequency of the driving RF electric field is varied to compensate for relativistic effects as the particles' velocity begins to approach the speed of light. This is in contrast to the classical cyclotron, where this frequency is constant. (en) Een synchrocyclotron is een cyclotron waarbij de frequentie van het elektrisch wisselveld in cycli wordt gevarieerd, dat wil zeggen gemoduleerd, om te compenseren voor de relativistische massatoename als - gedurende het versnellingsproces - de snelheid van de versnelde deeltjes in de buurt komt van de lichtsnelheid. Dit is in afwijking van het klassieke cyclotron, waar de frequentie constant wordt gehouden. Bij het synchrochrocyclotron is slechts een enkele nodig (het wisselveld wordt aangelegd tegenover het geaarde apparaat als geheel of een dummy-dee). Het nadeel van een synchrocyclotron is dat de bundel deeltjes niet meer constant wordt geproduceerd, maar in korte bursts met relatief lange tussenpozen, omdat alleen ionen die uit de ionenbron komen aan het begin van een modulatiecyclus (nl) Synchrocyklotron, fazotron – akcelerator cząstek rodzaj cyklotronu o zmiennej częstotliwości pola elektrycznego, tak dobranej, aby kompensowało ono relatywistyczny wzrost masy, który wywołuje wzrost czasu obiegu cząstek przy zbliżaniu się ich prędkości do prędkości światła w próżni. Idee działania urządzenia przedstawił w 1943 , a pierwszy synchrocyklotron skonstruował w ZSRR w roku 1945. Częstotliwość cyklotronową w mechanice relatywistycznej opisuje wzór: gdzie: Zobacz teżCyklotron – matematyczne podstawy działania cyklotronów. (pl) Фазотро́н (от фаза + электрон), синхроциклотро́н (от синхронизация + цикл + электрон) — циклический ускоритель тяжёлых заряженных частиц (протонов, дейтронов, ионов и др.), в котором магнитное поле однородно и постоянно во времени, а частота ускоряющего электрического поля меняется. В физике высоких энергий этот тип ускорителей считается устаревшим, однако он всё ещё используется, например, в медицине. (ru) Фазотро́н або синхроциклотрон — прискорювач заряджених частинок, близький за будовою до циклотрона, однак зі змінною частотою електричного поля, в якому відбувається прискорення частинок. Робота циклотрона базується на тому, що циклотронна частота не залежить від швидкості частинки. Однак це справедливо лише для нерелятивістських частинок, для яких маса близька до маси спокою. Коли зі збільшенням енергії частинки зростає її маса, то циклотронна частота зменшується. , У фазотроні можна прискорити протони до енергії у 700 МеВ і більше. (uk) |
| rdfs:label | Sincrociclotró (ca) Sincrociclotrón (es) Synchrocyclotron (fr) Sincrociclotrone (it) Synchrocyclotron (nl) Synchrocyklotron (pl) Sincrocíclotron (pt) Synchrocyclotron (en) Фазотрон (ru) Фазотрон (uk) |
| rdfs:seeAlso | dbr:Particle_accelerator |
| owl:sameAs | freebase:Synchrocyclotron wikidata:Synchrocyclotron dbpedia-be:Synchrocyclotron dbpedia-ca:Synchrocyclotron dbpedia-es:Synchrocyclotron dbpedia-fr:Synchrocyclotron dbpedia-he:Synchrocyclotron dbpedia-hu:Synchrocyclotron http://hy.dbpedia.org/resource/Սինխրոցիկլոտրոն dbpedia-it:Synchrocyclotron dbpedia-kk:Synchrocyclotron http://ky.dbpedia.org/resource/Фазотрон dbpedia-nl:Synchrocyclotron dbpedia-nn:Synchrocyclotron dbpedia-pl:Synchrocyclotron dbpedia-pt:Synchrocyclotron dbpedia-ru:Synchrocyclotron dbpedia-uk:Synchrocyclotron http://uz.dbpedia.org/resource/Fazotron https://global.dbpedia.org/id/22Hoy |
| prov:wasDerivedFrom | wikipedia-en:Synchrocyclotron?oldid=1123599135&ns=0 |
| foaf:depiction | wiki-commons:Special:FilePath/Orsay_proton_therapy_dsc04443.jpg wiki-commons:Special:FilePath/Synchrocyclotron_patent.png wiki-commons:Special:FilePath/The_600_MeV_Synchrocyclotron_(SC)_at_CERN.jpg |
| foaf:isPrimaryTopicOf | wikipedia-en:Synchrocyclotron |
| is dbo:knownFor of | dbr:Edwin_McMillan |
| is dbo:wikiPageRedirects of | dbr:Synchro-cyclotron |
| is dbo:wikiPageWikiLink of | dbr:Saxonburg,_Pennsylvania dbr:Meson_bomb dbr:Beryl_May_Dent dbr:David_Bohm dbr:Joint_Institute_for_Nuclear_Research dbr:Index_of_physics_articles_(S) dbr:Particle_accelerator dbr:Nevis_Laboratories dbr:Radiosurgery dbr:Coherent_Corp. dbr:Edwin_McMillan dbr:Luis_Walter_Alvarez dbr:Proton_Synchrotron dbr:Toshiko_Yuasa dbr:Harwell_Synchrocyclotron dbr:Alan_Astbury dbr:Cyclotron dbr:Ernest_Lawrence dbr:Eugene_T._Booth dbr:Grand_Accélérateur_National_d'Ions_Lourds dbr:John_Reginald_Richardson dbr:John_Riley_Holt dbr:Wolfgang_Gentner dbr:Helmut_Paul dbr:J._G._Fox dbr:Maria_Fidecaro dbr:Everard_Mott_Williams dbr:Fixed-field_alternating_gradient_accelerator dbr:Synchro-Cyclotron_(CERN) dbr:Proton_therapy dbr:Synchro-cyclotron |
| is dbp:knownFor of | dbr:Edwin_McMillan |
| is foaf:primaryTopic of | wikipedia-en:Synchrocyclotron |
