Ein Zyklotron ist ein Teilchenbeschleuniger, der elektrische Energie verwendet, um geladene Teilchen auf einer spiralförmigen Bahn zu beschleunigen. Durch die Kollision von Partikeln entstehen bestimmte radioaktive Isotope für Medizin, Industrie und wissenschaftliche Forschung.
Zyklotrons enthalten zwei hohle D-förmige Elektroden, Dees genannt, in einer Vakuumkammer zwischen den Polen eines starken Elektromagneten. Diese Vakuumkammer ist flach und sitzt in einem engen Spalt zwischen den Polen eines Elektromagneten, der ein senkrechtes Magnetfeld erzeugt. An die Elektrode wird eine hochfrequente Wechselspannung angelegt, um die geladenen Teilchen zu beschleunigen, die in die Mitte der Kammer eingespeist werden.
Wenn die Teilchen durch die Beschleunigungsspannung mehr Energie gewinnen, drehen sie sich nach außen, bis sie den äußeren Rand der Kammer erreichen. Die Größe der Vakuumkammer bestimmt die spiralförmige Bahn jedes Teilchens und die vom Zyklotron gewonnene Energiemenge. Die Richtung der Spirale kann auch umgekehrt werden, indem der dee an eine Wechselspannungsquelle angeschlossen wird, die in regelmäßigen Abständen die Richtung umkehrt.
Ein Zyklotron wird am häufigsten für Positronen-Emissions-Tomographie-Scans verwendet. PET-Scans verwenden Gammastrahlen und Radioisotope, die von Zyklotronen produziert werden, um Medizinern bei der Diagnose von Erkrankungen zu helfen. Ein PET-Scanner kann Gammastrahlen im menschlichen Körper erkennen und ein 3D-Bild des untersuchten Organs erstellen.
