Betatrón

Betatrón

El primer betatron, un accelerador de partícules que accelera electrons, construït en l'Universitat d'Illinois en 1940 per Donald W. Kerst. A la dreta treballant en les peces polars. Consistia en un electroimant de 4 tonellades en una cambra de buit en forma de rosquilla que rodejava la peça polar i produïa 24 Mev d'electrons.

Un betatrón és un accelerador de partícules desenrollat per Donald Kerst en l'Universitat d'Illinois en 1940 per a accelerar electrons. El betatrón és essencialment un transformador en un gran tubo buit com la seua bobina secundària. Una corrent alterna en la bobina primària accelera electrons, en el tubo de buit que fa de bobina secundària, fent-los girar al voltant d'una trayectòria circular. El nom "betatrón" (com a referència a les partícules beta, un electró ràpit) va ser elegit durant una competència del departament. Atres propostes varen ser rheotrón, inductrón, i inclús el nom Ausserordentlichhochgeschwindigkeitelektronenentwickelndenschwerarbeitsbeigollitron, paraula alemana que significa «intens treball de producció d'electrons de velocitat extraordinàriament alta, pardiez-tron».

l'òrbita estable dels electrons satisfà ${\theta }_0=2\pi r_0^2{H}_0$ a on ${\theta }_0$ és el fluix en l'òrbita a on $r_0$ és el radi i $H_0$ el camp magnètic a $r_0$. En atres paraules, el camp magnètic en l'òrbita deu ser la mitat de promig del camp magnètic sobre la seua secció representativa circular.

Els Betatrones varen ser històricament usats en experiments de física de partícules per a proveir rajos d'electrons d'alta energia —sobre els 300 MeV. Si el raig d'electrons és dirigit a una làmina de metal, el betatrón pot ser usat com una font de rajos x o de rajos gamma; eixos rajos x poden ser usats en aplicacions industrials i meges.

Ya que la massa de l'electró aumenta com massa relativista, el ciclotrón es fa menys eficient a altes energies, posant un llímit al raig d'energia. Este efecte relativiste va ser superat en la següent generació d'acceleradors, el sincrotrón.