cyklotron | lex.dk – Den Store Danske

Cyklotronen består af to halvdele (orange) med et gab imellem. I midten sidder en ion-kilde (sort), som frigør ladede partikler. Et magnetfelt gør, at de ladede partikler bevæger sig i cirkelbaner i stedet for rette linjer. Hver gang en ladet partikel passerer gabet, bliver den accelereret af et elektrisk felt. Derved får partiklen mere energi, og den større fart betyder at cirklen bliver større for hver gang. Fra den yderste cirkelbane trækkes partikel ud af magnetfeltet mod et *target* (blåt), som den rammer med så stor energi, at der kan ske en kernereaktion.

Principskitse af cyklotron

Af Lars Jødal.

Licens: CC BY SA 3.0

En cyklotron er en cirkulær maskine til acceleration af ladede partikler. Et magnetfelt får partiklerne til at bevæge sig i cirkelbaner. For hver halvcirkel accelereres partiklerne af en elektrisk spænding, hvorved farten øges og næste cirkelbane har lidt større radius. Over mange cirkelbaner opnår en partikel derfor meget høj fart.

Faktaboks

Etymologi: Ordet er dannet af græsk kyklos 'kreds, ring' og endelsen -tron, der indgår i ord for maskiner inden for bl.a. elementarpartikelfysik.

Cyklotronen udnytter det princip, at en ladet partikel, der bevæger sig på tværs af et konstant magnetfelt, afbøjes i en cirkelbane. Cirklens radius er proportional med partiklens hastighed, og omløbsfrekvensen er derfor den samme for alle cirkelbaner.

Indlægges et accelerationsgab i partikelbanen, og pålægges dette gab en vekselspænding af samme frekvens som omløbsfrekvensen, vil en partikel kunne accelereres, hver gang den passerer gabet; se accelerator.

Anvendelse af cyklotroner

I dag benyttes cyklotroner forskningsmæssigt i tungionfysikken.

Cyklotroner anvendes også i nuklearmedicin til produktion af radioaktive isotoper (radionuklider) til diagnose og behandling, herunder isotoper til PET-scanning. De fleste af disse radionuklider har korte halveringstider (timer eller minutter) og skal derfor produceres i nærheden af, hvor de skal anvendes. Mange af Danmarks store hospitaler har derfor egen cyklotron.

På Dansk Center for Partikelterapi (DCPT) på Aarhus Universitetshospital benyttes en cyklotron til at accelerere protoner til direkte bestråling af svulster (tumorer) i hjernen.

Læs mere i Den Store Danske

Kommentarer

Kommentarer til artiklen bliver synlige for alle. Undlad at skrive følsomme oplysninger, for eksempel sundhedsoplysninger. Fagansvarlig eller redaktør svarer, når de kan.

Du skal være logget ind for at kommentere.

Fagansvarlig for Eksperimentelle metoder i kerne- og partikelfysik

Jens Jørgen Gaardhøje

Professor, dr.scient., Københavns Universitet