Физический принцип работы циклотрона заключается в использовании электрических и магнитных полей для ускорения заряженных частиц по спиральной траектории. www.geeksforgeeks.org
Процесс происходит так: ru.ruwiki.ru
- Тяжёлые ускоряемые частицы (протоны, ионы) впускаются в вакуумную камеру вблизи её центра. ru.ruwiki.ru
- Частицы движутся внутри полости двух чуть раздвинутых полуцилиндров (дуантов), помещённых между полюсами сильного электромагнита. ru.ruwiki.ru
- Однородное магнитное поле электромагнита искривляет траекторию частиц. ru.ruwiki.ru
- Ускорение движущихся частиц происходит в тот момент, когда они оказываются в зазоре между дуантами. ru.ruwiki.ru В этом месте на них действует электрическое поле, создаваемое генератором высокой частоты. ru.ruwiki.ru
- При не слишком больших (нерелятивистских) скоростях эта частота не зависит от энергии частиц. ru.ruwiki.ru Так что в зазор между дуантами частицы попадают на каждом следующем обороте через один и тот же промежуток времени. ru.ruwiki.ru
- Получая каждый раз при этом некоторое приращение скорости, они продолжают своё движение дальше по окружности всё большего радиуса, так что их траектория выглядит как плоская раскручивающаяся спираль. ru.ruwiki.ru
- На последнем витке этой спирали включается дополнительное отклоняющее поле, и пучок ускоренных частиц выводится наружу. ru.ruwiki.ru
Поскольку задающее орбиту пучка магнитное поле неизменно, и ускоряющее высокочастотное электрическое поле в процессе ускорения также не меняет параметров, циклотрон может работать в квази-непрерывном режиме. ru.ruwiki.ru