Sumber-Sumber Radiasi

Sumber-Sumber Radiasi : BETATRON, SYNCHOTRON, CYLOTRON, LINAC, COBALT 60

BETATRON

Accelerator

A 6 MeV betatron (1942)

Accelerator Betatron adalah jenis akselerator partikel melingkar, untuk mempercepat elektron dengan kecepatan yang sangat tinggi. Dalam akselerator partikel diinduksi medan listrik dengan memvariasikan medan magnet. Desain modern dari betatron digunakan untuk menghasilkan energi tinggi sinar-X untuk aplikasi yang berbeda. Betatron Ini terdiri dari sebuah loop melingkar yang ditempatkan di antara elektromagnet yang kuat. Belitan elektromagnet sejajar dengan loop melingkar. Jika arus AC melewati hasil gulungan medan magnet yang bervariasi akan menghasilkan medan listrik induksi. Efek dari medan listrik yang melalui loop melingkar ini menyebabkan elektron mempercepat dengan kecepatan tinggi.

CHECK THIS VIDEO FOR BETATRON PRINCIPLE

Operation principle

Betatron hanyalah akselerator partikel siklik yang dikembangkan pada tahun 1940 untuk mempercepat partikel bermuatan negatif (elektron).

Ini dianggap sebagai mesin pertama untuk mempercepat elektron. Arus AC melalui sirkuit menghasilkan medan magnet dan ini disebabkan medan listrik. Kedua bidang menyebabkan elektron untuk mempercepat begitu cepat melalui loop melingkar ini. Prinsip kerja dari betatron ini dijelaskan secara rinci dalam bagian berikut.

Betatron adalah akselerator partikel melingkar, yang terutama digunakan untuk mempercepat elektron untuk kecepatan tinggi. Efek gabungan dari berbagai medan listrik magnet diajukan dan diinduksi menyebabkan percepatan elektron melalui loop melingkar ini.

LINAC

Working Principle

PRESENT BY :

1. Ary Roma

2. Fitler

3. Rahmat Hidayatullah

4. Alfian Turnip

5. Hediana Sihombing

6. Hotromasari

7. Josua Tampubolon

betatron disebut Akselerator elektronyang memanfaatkan fenomena waktu medan magnet bervariasi yang menghasilkan medan listrik. Betatron terdiri dari cincin berbentuk'donat'terletak di antara kutub elektromagnet. Elektron yang dipancarkan oleh sumber dalam lintasan melingkar. Medan magnet dari elektromagnet melakukan fungsi ganda dalam betatron tersebut. Pertama, hal itu menyebabkan elektron untuk membungkuk dan membuat mereka dalam orbit lingkaran dan kedua, itu termasuk tegangan yang memberikan elektron percepatan tangensial ke orbit. sepanjang orbit elektron mendapat keuntungan energi yang relatif rendah, dari urutan beberapa volt untuk paling beberapa puluh kiloelectron volt. Tapi jumlah putaran bisa tinggi, misalnya., Satu juta, energi akhir mencapai nilai urutan jutaan atau puluhan juta elektron volt.

Sebuah fitur karakteristik dari sirkuit magnetik adalah bahwa selain kutub utama, ada kutub magnet tambahan, yang disebut controlling poles.

Partikel mempercepat kemudian ditindaklanjuti oleh kedua medan magnet yang dihasilkan oleh kutub utama dan bidang yang dihasilkan oleh controlling poles. Sebuah fluks magnetik variabel mirip dengan yang di transformator muncul di inti magnetik.

Waktu ketergantungan fluks ini sesuai dengan yang ada pada saat eksitasi.

Dalam betatron itu, sinar elektron beredar di dalam ruangan memainkan peran gulungan sekunder dari tegangan transformer diperoleh sebagai hasil dari medan listrik yang timbul dari perubahan medan magnet dengan hukum Faraday. Seiring orbit di mana elektron beredar medan listrik ini menghasilkan mempercepat tegangan yang menyebabkan peningkatan yang stabil dalam energi dari berkas elektron yang dipercepat.

CYLOTRON

Oscillation Betatron

COBALT 60

Medan magnet pada posisi orbit elektron dalam betatron dapat diselesaikan menjadi dua komponen, satu sepanjang sumbu simetri mesin didefinisikan sebagai z, yang lain dalam arah radial, r. Jika partikel untuk bergerak stabil di orbit, setiap perpindahan baik dalam z atau arah r harus membawa pasukan memulihkan ke dalam bermain sehingga orbit ekuilibrium tercapai lagi. Detil analisis menunjukkan bahwa, jika komponen z dari medan magnet pada posisi kesetimbangan orbit.

CHEK THIS VIDEO FOR LINAC

Synchrotrons

Energi maksimum yang betatron berikan dapat dibatasi oleh kekuatan medan magnet karena kejenuhan besi dan berdasarkan ukuran praktis inti magnet. Generasi berikutnya akselerator, synchrotrons, mengatasi keterbatasan ini.

SKEMA CYLOTRON

Principle of operation

Synchontrons

: Akselelator yang dibangun dalam bentuk melingkar,

dimana partikel

bergerak melingkar beberapa kali lalu keluar dengan

kecepatan tinggi.

Untuk membuat suatu benda bergerak melingkar, harus

ada gaya konstan yang bekerja

pada benda yang arahnya menuju ke pusat lingkaran.

Dua elektroda tembaga yang berbentuk D (D-shaped object) disebut dees, ruangan seluruhnya di buat vakum (hampa udara). Kedua elektroda dihubungkan dengan sumber tegangan bolak balik frekuensi tinggi. Partikel yang ingin di percepat ditaruh ditengah-tengah siklotron (P). Dees tersebut dicelupkan di dalam medan magnet yang arahnya keluar bidang.

Dalam akselelator melingkar,

medan listrik membuat partikel bermuatan dipercepat

, dan medan magnet membuat

partikel memiliki gaya konstan sehingga partikel be

rgerak dengan lintasan melingkar.

Adanya medan magnet tidak menambah atau mengurangi

energi dari partikel, hanya agar

partikel bergerak melingkar.

Misalkan ada proton-proton bergerak dalam dua bidang setengah lingkaran yang terpisah oleh suatu celah (dee). Setiap kali proton-proton lewat melintasi celah di antara kedua bidang setengah lingkaran, suatu tegangan diberikan pada proton-proton yang akan mempercepat proton-proton. Percepatan ini meningkatkan kelajuan proton-proton dan juga jari-jari kelengkungan lintasan proton-proton. Sekali proton tersebut berada di dalam dee, maka proton disaring dari medan listrik oleh dinding logam dee, medan magnet tidak disaring sehingga proton tersebut membelok berbentuk lingkaran yang jari-jarinya yang bergantung pada kecepatan.

Magnet juga digunakan

untuk mengarahkan berkas partikel

bermuatan menuju target dan memfokuskan berkas part

ikel. Fungsi magnet disini seperti

lensa optik untuk memfokuskan sinar

Chek This Video For Prinsiple Synchotron

Setelah beberapa putaran, proton-proton memperoleh energi kinetik tinggi (dalam orde 10 atau 20 MeV per satuan muatan listrik) dan tiba pada sisi terluar siklotron. Proton-proton kemudian dapat menumbuk suatu sasaran yang ditempatkan di dalam siklotron atau meninggalkan siklotron dengan bantuan “magnet pembelok” dan diarahkan ke suatu sasaran eksternal. Tegangan yang diberikan ke kedua bidang setengah lingkaran untuk menghasilkan percepatan haruslah bolak-balik. Ketika proton-proton sedang bergerak ke kanan melintasi celah, bidang yang kanan haruslah negatif dan yang kiri positif (medan listrik E berarah dari polaritas + ke polaritas – dan untuk muatan positif seperti proton, besar gaya pemercepat F = q E dan searah dengan arah medan listrik E).

Medan magnetik B, yang diberikan oleh sebuah elektromagnet besar, berarah masuk dalam bidang kertas. A adalah sumber ion. Garis-garis gaya menunjukkan medan listrik dalam celah. Setengah siklus berikutnya, proton-proton bergerak ke kiri melintasi celah, sehingga bidang kiri haruslah negatif supaya medan listrik pada celah tetap berfungsi mempercepat proton-proton.

CHEK THIS VIDEO FOR CYLOTRON