Ciclotró
En la física de partícules, cíclotro és un equipament en el qual un feix partícules pateix l'acció d'un camp elèctric amb una freqüència alta i constant i un camp magnètic perpendicular estàtic.
Va ser inventat el 1929 per Ernest Lawrence que el va fer servir en experiments amb partícules com 1 MeV (Un mega electró volt).
Configuració
Un cíclotró té dos elèctrodes amb la forma d'una "D", que són buits i semicirculars. El seu muntatge és dins una cambra de buit entre els dos pols d'un electroimà. Els protons, deuterons (Nucli d'una àtom de deuteri, constituït per un protó i un neutró), comencen a moure's en l'interior dels elèctrodes en forma de D.
Acceleració
En l'inici del moviment és injectada una diferència de potencial alternada d'alta freqüència i potència en els elèctrodes la freqüència de ressonància dels quals és propera a la de circulació iònica, produïnt així salts d'augment de velocitat.Cada vegada que les partícules passen d'un elèctrode a l'altre aquestes adquireixen una trajectòria en forma d'espiral.
Focalització i correcció de la trajectòria
Degut a la pèrdua de focus cal un sistema de focalització per a forçar el ions a una trajectòria predeterminada evitant d'aquesta manera la pèrdua iònica per espiralament cosa que s'aconsegueix mitjançant una repolarització forçada (amb bobines) a travès de la variació radial negativa del camp magnètic que finalment aconseguirà una trajectòria de la partícula estable que no permetrà que aquesta es perdi fora de l'accelerador ja que la trajectòria pot ser de centenars a milers de metres.
Augment de massa i l'efecte relativístic
La correcció de la trajectòria per a la focalització del feix iònic sumat a l'efecte relativístic causa un augment de massa en les partícules ( a l'augmentar l'energia) per l'error inflacionari a cada volta es limita l'energia màxima de la partícula.
Per a resoldre el problema de l'error exponencial o inflacionari cal variar la freqüència aplicada als elèctrodes en forma de D i així alterar la focalització iònica. Per a tal cosa es va desenvolupar el sincrociclotró.