Μπορεί το synchrotron να επιταχύνει τα φορτισμένα σωματίδια σε υψηλές ταχύτητες επειδή αντισταθμίζει την αύξηση της ενέργειας;
Εδώ είναι γιατί:
* Η κύρια λειτουργία του Synchrotron είναι να λυγίσει τη διαδρομή των φορτισμένων σωματιδίων. Τα μαγνητικά πεδία μέσα σε ένα synchrotron έχουν σχεδιαστεί για να διατηρούν τα σωματίδια να κινούνται σε κυκλική διαδρομή.
* Η ενέργεια προστίθεται στα σωματίδια μέσω κοιλότητας ραδιοσυχνότητας (RF). Αυτή η κοιλότητα είναι μια ειδικά σχεδιασμένη δομή που δημιουργεί ένα ταλαντευόμενο ηλεκτρικό πεδίο. Καθώς τα σωματίδια περνούν από την κοιλότητα, επιταχύνονται από αυτό το πεδίο.
* Η ισχύς του μαγνητικού πεδίου αυξάνεται συνεχώς. Αυτό γίνεται για να διατηρηθεί η διαδρομή των σωματιδίων μέσα στο synchrotron καθώς κερδίζουν ταχύτητα και ενέργεια.
* Η αύξηση της ενέργειας οφείλεται στην εργασία που πραγματοποιήθηκε από την κοιλότητα RF. Η κοιλότητα RF προσθέτει συνεχώς ενέργεια στα σωματίδια, προκαλώντας τα επιτάχυνση τους.
Έτσι, το synchrotron δεν αντισταθμίζει την αύξηση της ενέργειας. Προσθέτει ενεργά ενέργεια στα σωματίδια. Το μαγνητικό πεδίο χρησιμεύει για να καθοδηγήσει τα σωματίδια σε μια κυκλική διαδρομή καθώς αποκτούν ενέργεια, καθιστώντας δυνατή την επίτευξη εξαιρετικά υψηλών ταχύτητων.
Σκεφτείτε με αυτόν τον τρόπο:
* Η κοιλότητα RF είναι σαν τον κινητήρα ενός αυτοκινήτου, προσθέτοντας ισχύ για να επιταχύνει το αυτοκίνητο.
* Το μαγνητικό πεδίο είναι σαν το τιμόνι, καθοδηγώντας το αυτοκίνητο σε έναν κύκλο.
Μαζί, αυτά τα συστατικά επιτρέπουν στα συγχροτρόνια να επιταχύνουν τα φορτισμένα σωματίδια σε ταχύτητες κοντά στην ταχύτητα του φωτός.
