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Aufbau:
Das Zyklotron besteht aus einem großen Elektromagnet, zwischen dessen Polen sich eine flache runde Vakuumkammer befindet. Im Inneren der Kammer befinden sich 2 halbkreisförmige Metallkammern (Dees), zwischen denen sich der Beschleunigungsspalt und die Ionenquelle befindet. Am Rand der Kammer ist ein Ablenkkondensator angebracht, der zur Lenkung auf ein bestimmten Ziel dient.
Gleichzeitig wird an die Dees eine hochfrequente Wechselspannung angelegt. Durch diese werden die Ionen zu dem negativ geladenen Dee beschleunigt. Sobald sie in diesen eingedrungen sind, werden sie nicht mehr von dem elektrischen Feld (Faradaykäfig), jedoch von dem Elektromagnet beeinflusst und beschreiben durch die Lorentzkraft einen Halbkreis, bis sie den Dee wieder verlassen. Nun werden sie durch die Beschleunigungsspannung, die sich inzwischen umgekehrt hat, so dass nun der andere Dee negativ geladen ist, beschleunigt, bis sie wieder in den Dee eindringen. Durch die größer werdende Kreisbahn bleibt die Umlaufzeit trotz wachsender Geschwindigkeit konstant. Daher kann die Beschleunigungsspannung während des gesamten Vorgangs konstant bleiben.
Schließlich werden die Elektronen durch ein elektrisches Auslenkfeld (Kondensator) aus den Dees heraus auf das Ziel gelenkt.
Funktionsweise:
An der in der Mitte der Kammer befindliche Ionenquelle werden durch Beschuss eines feinen Strahl Gases mit Elektronen einer Glühkathode positiv geladene Ionen erzeugt.Technische Beschränkungen:
siehe auch: Zyklotronfrequenz
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