Основные принципы работы бетатрона как ускорителя частиц:
- Создание переменного магнитного поля. 13 Электромагнит создаёт в зазоре между полюсами переменное магнитное поле, которое меняется со временем по закону синуса, обычно с промышленной частотой 50 Гц. 1
- Создание вихревого электрического поля. 1 В плоскости вакуумной камеры это поле создаёт электродвижущую силу индукции. 1
- Ускорение электронов. 1 В начале каждого периода нарастания магнитного поля в вакуумную камеру с помощью инжектора впрыскиваются электроны, которые увлекаются вихревым электрическим полем и ускоряются по круговой орбите. 1
- Замедление электронов. 1 В момент, когда магнитное поле достигает максимального значения, процесс ускорения электронов прекращается и сменяется их замедлением, так как вихревое поле меняет направление, а электродвижущая сила индукции — знак. 1
- Смещение электронов с равновесной орбиты. 1 Электроны, достигшие наибольшей энергии, смещаются с равновесной орбиты и либо выводятся из камеры, либо направляются на специальную мишень внутри камеры. 1
Бетатрон работает подобно трансформатору, у которого вторая обмотка состоит из одного витка — ускоряемых частиц в камере. 5