Siklotron (Parçacık Hızlandırıcı) Nasıl Çalışır?

Siklotron, yüklü atom altı parçacıkları (proton veya döteron gibi) çok yüksek hızlara ve enerjilere çıkarmak için kullanılan dairesel bir parçacık hızlandırıcı türüdür. Tıbbi görüntüleme (PET taramaları için izotop üretimi) ve temel fizik araştırmalarında kullanılır.

Bir siklotron, "D" harfi şeklinde, içi boş iki yarım daire metal elektrottan ("dee" olarak adlandırılır) ve bu dee'lerin üzerine ve altına yerleştirilmiş büyük bir elektromıknatıstan oluşur. Parçacıklar, sistemin tam merkezine enjekte edilir. Dee'lere, sürekli yön değiştiren bir alternatif akım (AC) voltajı uygulanır. Bu, dee'ler arasındaki boşluğun elektrik alanının yönünün sürekli değişmesini sağlar. Parçacık bu boşluğu her geçtiğinde, doğru yöndeki elektrik alanı tarafından itilerek hızlanır. Büyük elektromıknatıs ise, parçacıkların düz bir çizgide gitmek yerine, dairesel bir yörüngede kalmasını sağlayan sabit bir manyetik alan oluşturur. Parçacık her hızlandığında, yörüngesinin yarıçapı da artar ve merkezden dışarı doğru spiral bir yol izler. Yeterli hıza ulaştığında ise bir hedefe çarptırılmak üzere sistemden dışarı çıkarılır.

Kelimeler: siklotron, parçacık hızlandırıcı, fizik, nükleer fizik, elektromanyetizma, proton