Ernest Orlando Lawrence

(August 8, 1901 - August 27, 1958)سيکلوترون دستگاه شتاب دهنده ای است که توسط ارنست لارنس در دانشگاه برکلی امريکا جهت مطالعه اثر ميدانهای الکتريکی ومغناطيسی بر روی ذرات باردارساخته شد وی با اين اختراع نهمين جايزه نوبل فيزيک را در سال ۱۹۳۹ دريافت نموداين دستگاه ميتواندبه ذرات باردار تا انرژيهای نسبتا بالايی شتاب دهد  اين ذرات باردار ميتواند پروتون ويا دوترون باشند اجزای ان عبارت است از :

 

                                               

۱- نوسانگر الکتريکی :(oscillator)

که شامل  دو جسم دی شکل مثبت ومنفی از جنس مس است کار اين نوسانگر ايجاد اختلاف پتانسيل حدود ۱۰۵ ولت است و جهت اختلاف پتانسيل در هر ثانيه ميليونها بار عوض خواهدشد

۲-چشمه يونی که در مرکز سيکلوترون واقع می شود : (ion source)

در اين مکان با بمباران هيد رژن سنگين توسط ا لکترونهای پر انرژی (حدود ۱۰۰الکترون ولت)يونهای مثبت(دوترونها)متولد می شوندواين يونها با عبور از سوراخ ديوار چشمه يونی وارد سيکلوترون شده ودر اثر پتانسيل بالای(۱۰۵ولت) دستگاه شتاب ميگيرد

۳- اهنربای الکتريکی بسيار قوی(۱.۶تسلا):

اين اهنربا در اطراف دی ها نصب ميشوند وسبب انحراف و حرکت دورانی دوترونها خواهند شد 

 ۴-مخزن خلا‌‌ء : که همه اجزاء را در بر ميگيرد(vacuum tank) وفشار هوا را تا يک ميليونيم ميليمتر جيوه کاهش دهد.تا يونها حداقل برخورد با مولکولهای هوا را داشته باشند

۵- صفحه منحرف کننده

طرز کار :

ابتدا در چشمه يونی هيدرژن سنگين توسط الکترونهای پر انرژی بمباران ميشوند ۱۰۰الکترون ولت.واز ان دوترونها ازاد می شوند ودر برابر يک دی منفی قرار می گيردو تحت تاثير نوسانگر شتاب گرفته داخل دی رفته وتحت تاثير ميدان مغناطيسی اهنربا قرار گرفته و در مسير دورانی به حرکت در می ايد 

                                                                                

F = qv x B    (1)  نيروی مغناطيسی وارد بر دوترونهای
 باردار
2       F=MV2/r  نيروی جانب به مرکزکه برابربا نيروی
 مغناطيسی است با برابر قرار دادن دورابطه فوق فرمول 
سوم بدست می ايد            
r = mv/qB    (3) 
 
هما نطور که از رابطه ۳ معلوم است سرعت دوترونها به شعا
ع مسير  وابسته است
يعنی به شعاع دی هاوبنابراين مقدار انرژی چنبشی انها 
نيز به شعاع دی بستگی دارد
 
 
4)K=1/2mV2=q2B2r2/2m     v=qBr/m
 
 بايد توجه داشت برای اينکه دو ترونها دارای انرژی ۱۰ مگاولت شوند مجبورند۱۰۰بار تحت پتانسيل ۱۰۰هزار
 ولت نوسانگر الکتريکی در ميدان مغناطيسی دوران نمايندو ميدان مغناطيسی Bبايد به اندازه ای باشد که
بسامد نوسانگر الکتريکیf0 با بسامدطبيعی دوترون چرخندهf برابر باشد تا بدين ترتيب پديده تشديد داشته باشيم
تا انرژی دوترون افزايش يابد بسامد زاويهای دوران دوتروناز رابطه زير بدست می ايد.
 
 5)