迴旋加速器(cyclotron)和電子感應加速器(betatron)的區別

迴旋加速器和電子感應加速器的關鍵區別在於，迴旋加速器使用螺旋路徑，而電子感應加速器使用圓形路徑加速帶電粒子。

迴旋加速器和電子感應加速器是兩種類型的粒子加速器。迴旋加速器是最早的加速器形式，而電子感應加速器與之相比是現代的。這兩個系統都使用磁場和電場來加速。

什麼是迴旋加速器(cyclotron)？

迴旋加速器是一種粒子加速器，它利用螺旋路徑加速帶電粒子。這種裝置適用於帶電原子或亞原子粒子。這個裝置的創始人是歐內斯特·奧蘭多·勞倫斯。

當考慮迴旋加速器的設計時，它包含兩個空心半圓形（螺旋）電極。這些電極被稱為dees。這兩個電極背靠背地安裝在磁鐵兩極之間的真空室中。

當考慮操作方法時，它有一個極**替的電場。需要加速的粒子在裝置中心附近形成。在這裡，電場推動粒子進入dees。此外，還有一個磁場引導粒子沿半圓形路徑運動。隨著時間的推移，粒子從一個粒子加速到另一個粒子。

圖01：迴旋加速器的操作方法

然而，這種裝置可以加速能量低於2500萬電子伏的質子。因此，這是該設備的一個主要限制。為了克服這個限制，我們可以改變施加在dees上的交流電壓的頻率。然後這個裝置被稱為同步迴旋加速器。

什麼是電子感應加速器(betatron)？

電子感應加速器是一種主要用來加速β粒子或電子的粒子加速器。這個裝置利用電場和磁場來加速。粒子在圓軌道上加速。

圖02：電子感應加速器

當考慮電子感應加速器的結構時，它包含一個真空管。這根管子被做成一個環形，並嵌入電磁鐵中。電磁鐵的繞組與圓管平行。在這裡，交流電流會產生一個不斷變化的磁場，磁場的方向會週期性地反轉。電子加速度受兩種力的影響：沿運動方向的力和與運動方向成直角的力。這兩種力對於維持迴路中電子的循環路徑很重要。

迴旋加速器(cyclotron)和電子感應加速器(betatron)的區別

迴旋加速器是一種利用螺旋路徑加速帶電粒子的粒子加速器。Betatron是一種主要為加速β粒子或電子而進行改性的粒子加速器。迴旋加速器和貝塔侖的關鍵區別在於迴旋加速器使用螺旋路徑，而betatron則使用圓形路徑加速電子。

此外，迴旋加速器和電子感應加速器的另一個區別是迴旋加速器包含兩個背對背安裝的電極，而電子感應加速器包含一個真空管，它被製成一個環形迴路，這個迴路嵌入一個電磁鐵中。當考慮操作方法時，在迴旋加速器中，由於電場和磁場的影響，帶電粒子從一個粒子加速到另一個粒子。在電子感應加速器中，電子由於兩種力的作用而加速：沿運動方向的力和與運動方向成直角的力。

下圖顯示了迴旋加速器和電子感應加速器之間差異的更多比較。

迴旋加速器(cyclotron)和電子感應加速器(betatron)的區別