Циклотрон — резонансный циклический ускоритель тяжёлых заряженных частиц (протонов, ионов), в котором частицы движутся в постоянном и однородном магнитном поле, а для их ускорения используется высокочастотное электрическое поле неизменной частоты. 13
Принцип работы циклотрона: 2
- Ионизация. 2 Исходные атомы помещаются в источник ионизации, где они теряют один или несколько электронов, превращаясь в положительно заряженные ионы. 2
- Введение в магнитное поле. 2 Ионы вводятся в магнитное поле циклотрона и начинают вращаться по спиральной траектории из-за магнитного поля. 2
- Ускорение. 2 Каждую полупериодическую секунду электроды, находящиеся между дюзами, меняют полярность, что создаёт электрическое поле, ускоряющее ионы при пересечении пространства между электродами. 2
- Увеличение энергии. 2 Спиральная траектория движения частиц позволяет им многократно увеличивать свою скорость и наносить всё большую кинетическую энергию, пока не достигнут необходимой энергии. 2
- Излучение частиц. 2 После достижения требуемой энергии, ионы могут быть направлены на мишень для проведения экспериментов, либо используются в медицинских целях, например, в радиотерапии. 2
Циклотроны активно используются при исследовании свойств ядер и ядерных реакций. 4 Большинство искусственных элементов были получены именно на циклотроне. 4