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サイクロトロン

サイエンス

サイクロトロン

さいくろとろん

荷電粒子を電場磁場を用いて加速させる装置(加速器)の事。

簡略化して説明すると、半円2つをわずかに離してほぼ円になるように設置し、その間に交流電圧をかける。その後全体に一定の磁場をかけることで、基本的な準備は完了となる。その後中心付近に荷電粒子を置けば、電場により加速され、運動が開始する。

半円と半円の間を通る際、電場によって加速され、その速度に応じて、磁場によるローレンツ力で中心の方向に力が働き、荷電粒子は円運動をする。その後電場を通るたびに加速され、それにより徐々に荷電粒子の円運動の半径は大きくなっていくため、その中で何度も何度も加速される。

また、交流電圧と荷電粒子の向きが一致するのかという話だが、それは問題ない。なぜなら、荷電粒子の円運動は、速度にかかわらず一定の周期だからである。それゆえ、はじめに交流電圧の周波数を調整しておけば、電圧の向きは自動的に一致してくれる。

なお、以上の話は簡略化した説明であり、また、理想的なサイクロトロンの話であることは忘れないでほしい。