Tsüklotronid

Tsüklotronid on tüüpi osakeste kiirendi, mida kasutatakse laetud osakeste, nagu elektronid ja prootonid, kiirendamiseks kõrgema energiaga. Need koosnevad kahest poolringikujulisest elektroodist, mida nimetatakse deesideks, mis on paigutatud kõrge sagedusega vahelduvvooluallika vahele. Deeside keskel rakendatakse tugev magnetväli, mis on risti nende tasapinnaga.

Kui laetud osake sisestatakse tsüklotroni keskele, läbib see deeside vahelist tühimikku. Vahelduvvooluallikas polariseerib deesid nii, et kui osake liigub ühest deest teise, tõmbub see positiivselt laetud deesi poole ja tõrjub negatiivselt laetud deesi poolt. See tekitab osakeses jõu, mis suurendab selle kiirust.

Magnetväli paneb laetud osakese liikuma spiraalsel trajektooril deeside sees. Iga kord, kui osake läbib deeside vahelist tühimikku, saab see täiendava energiatõuke, suurendades selle kiirust ja suurendades selle spiraali raadiust. Osake liigub järjest kiiremini, kuni see saavutab tsüklotroni ääre, kus see eemaldatakse ja suunatakse kasutamiseks.

Tsüklotronide rakendused hõlmavad meditsiini (nt radioisotoopide tootmine diagnostikaks ja vähiraviks), tööstuslikku steriliseerimist ja materjaliteaduse uurimistööd. Need on suhteliselt kompaktsed ja odavamad kui teatud muud tüüpi kiirendid, muutes need paljudes rakendustes populaarseks valikuks.