Elektronen im Zyklotron + Synchrotron

HolladieWaldfee! · Gast

Meine Frage:
Hallo,
kann mir jemand verständlich erklären, weshalb es schwer möglich ist, Elektronen im Zyklotron zu beschleunigen? Dies aber im Synchrotron möglich ist?

Meine Ideen:
Elektronen sind leichter als z. B. Protonen. Dadurch ist die Frequenz (also die Umdrehungen pro Sekunde) höher, da sie sich ja aus f=(Q*B)/(2pi*m) berechnet. m befindet sich also im Nenner, je kleiner der Nenner wird, desto größer wird die Frequenz. Die Frequenz der Elekronen passt also nicht mehr zur Frequenz der Wechselspannung. Diese könnte man aber auch beim Zyklotron nachjustieren. Warum ist die Änderung der Frequenz dem Synchrotron vorbehalten?

Anderer Ansatz:
Außerdem wird die Geschwindigkeit durch v=(Q*B*r)/m beschrieben, da der Radius immer größer wird, m aber relativ klein ist, wird die Geschwindigkeit im Laufe der Beschleunigung immer größer und nähert isch immer mehr 0,1*c an.

Wie muss ich fortfahren? Welcher Ansatz stimmt?

jh8979 · Moderator Anmeldungsdatum: 10.07.2012 Beiträge: 8583

Ich weiss nicht genau was Deine Frage ist/worauf Du abzielst.

Die Möglichkeit Teilchen (auf Kreisbahnen) auf hohe Energien zu beschleunigen ist im wesentlichen begrenzt durch die Größe des Magnetfelds, die man erreichen kann. Da grosse Ringsyynchrotrons einen Größeren Radius zulassen, sind bei gleichen B-Feld Größere Geschwindigkeiten möglich. Prinzipiell ginge das auch mit einem Zyklotron, aber ein Zyklotron von mehreren Kilometer Durchmesser wäre Äußerst unpraktisch in Herstellung/Aufstellung/Betrieb/... smile