เครื่องคำนวณความถี่ไซโคลตรอน

เกี่ยวกับเครื่องคำนวณนี้

ความถี่ไซโคลตรอนคือความถี่ที่อนุภาคมีประจุวนรอบเส้นสนามแม่เหล็ก คำนวณจาก f = q·B / (2π·m) โดย q คือประจุของอนุภาค B คือความเข้มสนามแม่เหล็ก และ m คือมวลของมัน ที่น่าทึ่งคือที่ความเร็วต่ำกว่าสัมพัทธภาพ ความถี่นี้ขึ้นกับอัตราส่วนประจุต่อมวลและความเข้มสนามเท่านั้น ไม่ขึ้นกับความเร็วของอนุภาคหรือรัศมีของวิถีวงกลม ซึ่งทำให้เร่งอนุภาคให้มีพลังงานสูงขึ้นเรื่อย ๆ ได้ด้วยความถี่ขับเคลื่อนคงที่

ความสัมพันธ์นี้เป็นพื้นฐานทางฟิสิกส์ของเครื่องเร่งอนุภาคไซโคลตรอน ซึ่งใช้ในงานวิจัยฟิสิกส์นิวเคลียร์และในสถานพยาบาลที่ผลิตไอโซโทปรังสีสำหรับการสแกน PET และการรักษาด้วยโปรตอน และยังเป็นรากฐานของแมสสเปกโทรเมทรีแบบเรโซแนนซ์ไอออนไซโคลตรอน (FT-ICR MS) เทคนิคที่แม่นยำสูงยิ่งซึ่งนักเคมีวิเคราะห์ใช้ระบุโมเลกุลจากมวล นักเรียนฟิสิกส์และนักฟิสิกส์พลาสมายังใช้สูตรความถี่ไซโคลตรอนเมื่อศึกษาการเคลื่อนที่ของอนุภาคมีประจุในสนามแม่เหล็ก รวมถึงในงานวิจัยเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ฟิวชันและพลาสมาในอวกาศ