Funcionamiento

El ciclotrón es un acelerador de partículas circular que mediante la acción de un campo eléctrico oscilante y otro magnético consigue acelerar los iones haciéndolos girar en órbitas de radio yenergía crecientes. Se podría decir que el ciclotrón se trata de un acelerador Winderöe en forma circular y provista de dos electrones en lugar de muchos de ellos. El ciclotrón consta de de dos cajas planassemicirculares, denominadas “des” (D1 y D2).
Las “des” se encuentran encerradas en un compartimento estanco, y el conjunto se halla colocado entre los polos de un electroimán lo bastante grande paraproporcionar un campo magnético suficientemente constante sobre la superficie total de las “des”.
El movimiento de las partículas se fundamenta en la Ley de Lorentz
 Los "des" se encuentranconectadas a un generador de alta frecuencia, capaz de de desarrollar, a través de las “des”, un voltaje muy alto (unos 30000 V más o menos), a varios millones de hercios. Un filamento eléctrico incandescente,produce una corriente de electrones que ioniza el gas de hidrógeno deuterio y helio existente en el sistema, para producir protones, deuterones o partículas alfa respectivamente.

El éxito delciclotrón depende del hecho de que el tiempo exigido por un ion de una carga-masa dada para completar una revolución en el campo magnético, no se altera al aumentar la energía del ion. Así, con tal que lafrecuencia y el campo magnético estén en su justa proporción, un ion que haya partido de la fuente, y sea captado por el campo eléctrico en su fase correcta en la abertura entre las “des",experimentará sincrónicamente una aceleración cada vez que cruce la abertura.

El hecho de que la frecuencia sea variable es debido a que los primeros ciclotrones (de frecuencia fija) tenían en la práctica unlímite de energía máxima resultante del aumento de la masa de las partículas cuando alcanzan energías entre 20 y 30 MeV. A estas energías, las partículas empiezan a girar más despacio y no se puede...