Perbedaan utama antara siklotron dan betatron adalah siklotron menggunakan jalur spiral, sedangkan betatron menggunakan jalur melingkar untuk mempercepat partikel bermuatan.
Siklotron dan betatron adalah dua jenis akselerator partikel. Siklotron adalah bentuk akselerator paling awal, sedangkan betatron lebih modern dibandingkan dengannya. Kedua sistem ini menggunakan medan magnet dan medan listrik untuk percepatannya.
Apa itu Siklotron?
Siklotron adalah jenis akselerator partikel yang digunakan untuk mempercepat partikel bermuatan menggunakan jalur spiral. Perangkat ini berguna untuk partikel atom atau subatom bermuatan. Pendiri perangkat ini adalah Ernest Orlando Lawrence.
Saat mempertimbangkan desain siklotron, siklotron berisi dua elektroda setengah lingkaran (spiral) berongga. Elektroda ini dikenal sebagai dees. Dan, kedua elektroda ini dipasang saling membelakangi dan ditempatkan di ruang hampa di antara kutub magnet.
Saat mempertimbangkan metode operasi, ia memiliki medan listrik yang polaritasnya bergantian. Partikel yang perlu dipercepat terbentuk di dekat pusat perangkat. Di sini, medan listrik mendorong partikel ke dalam dees. Juga, ada medan magnet yang memandu partikel dalam jalur setengah lingkaran. Seiring waktu, partikel dipercepat dari satu dee ke dee lainnya.
Gambar 01: Metode Pengoperasian Siklotron
Namun, perangkat ini dapat mempercepat proton dengan energi kurang dari 25 juta eV. Oleh karena itu, ini adalah batasan utama untuk perangkat ini. Untuk mengatasi keterbatasan ini, kita dapat memvariasikan frekuensi tegangan bolak-balik yang terkesan pada dees. Kemudian alat tersebut disebut sinkrosiklotron.
Apa itu Betatron?
Betatron adalah jenis akselerator partikel yang dimodifikasi terutama untuk mempercepat partikel beta atau elektron. Alat ini menggunakan medan listrik dan medan magnet untuk percepatannya. Partikel dipercepat dalam orbit melingkar.
Gambar 02: Betatron
Saat mempertimbangkan struktur betatron, ia berisi tabung yang dievakuasi. Tabung ini dibuat menjadi lingkaran melingkar, dan tertanam dalam elektromagnet. Gulungan elektromagnet sejajar dengan tabung melingkar. Di sini, arus listrik bolak-balik cenderung menghasilkan medan magnet yang bervariasi yang secara berkala berbalik arah. Percepatan elektron dipengaruhi oleh dua gaya: gaya yang bekerja dalam arah gerak dan gaya yang bekerja tegak lurus terhadap arah gerak. Kedua gaya ini penting dalam mempertahankan jalur melingkar elektron dalam loop.
Apa Perbedaan Antara Siklotron dan Betatron?
Siklotron adalah jenis akselerator partikel yang digunakan untuk mempercepat partikel bermuatan menggunakan jalur spiral. Betatron adalah jenis akselerator partikel yang dimodifikasi terutama untuk mempercepat partikel beta atau elektron. Perbedaan utama antara siklotron dan betatron adalah bahwa siklotron menggunakan jalur spiral, sedangkan betatron menggunakan jalur melingkar untuk mempercepat elektron.
Selain itu, perbedaan lain antara siklotron dan betatron adalah bahwa siklotron mengandung dua elektroda yang disebut dees yang dipasang saling membelakangi sedangkan betatron berisi tabung yang dievakuasi yang dibuat menjadi lingkaran melingkar dan lingkaran ini tertanam dalam elektromagnet. Ketika mempertimbangkan metode operasi, dalam siklotron, partikel bermuatan dipercepat dari satu dee ke dee lainnya karena efek medan listrik dan medan magnet. Dalam betatron, elektron dipercepat karena aksi dua gaya: gaya yang bekerja dalam arah gerak dan gaya yang bekerja tegak lurus terhadap arah gerak.
Infografik di bawah ini menunjukkan lebih banyak perbandingan terkait perbedaan antara siklotron dan betatron.
Ringkasan – Cyclotron vs Betatron
Siklotron dan betatron adalah dua jenis akselerator partikel. Perbedaan utama antara siklotron dan betatron adalah bahwa siklotron menggunakan jalur spiral, sedangkan betatron menggunakan jalur melingkar untuk mempercepat partikel bermuatan.
