betatron

Den betatron , også kendt som en elektron spinner, er en cirkulær accelerator egnet til elektrisk ladede partikler såsom elektroner eller positroner og er en tidlig form for elektronaccelerator . Det blev anvendt strålebehandling og radiografisk test , men i træk af den bedre kontrollerbare elektron lineære accelerator fortrængt.

konstruktion

Betatronen ligner cyclotronen , da de accelererede partikler holdes af et magnetfelt på en sti, der er spiralformet med ikke-relativistisk energi, i det relativistiske område omtrent cirkulært. Imidlertid har den ingen accelerationselektroder; i stedet er magnetfeltet variabelt over tid. Ifølge loven om induktion skaber en ændring i den magnetiske strømning over tid et ringformet elektrisk felt . Med dette accelereres elektronerne. Den ringformede elektronstråle repræsenterer en transformers sekundære spole.Betatronens energigrænse er omkring 200  MeV , elektronerne er derefter yderst relative og har næsten lysets hastighed .

De frie elektroner til acceleration kommer fra en varm katode , ikke fra et radioaktivt præparat. Betatronen har intet at gøre med beta- henfald, men blev navngivet på grund af ligheden mellem den accelererede stråle og beta-stråling .

historie

Historisk betatron
(6 MeV, byggestart 1942)

Den første funktionelle betatron blev udviklet i 1935 af Max Steenbeck i Siemens-Schuckertwerke Berlins forskningslaboratorium , men blev oprindeligt holdt hemmelig og ikke forfulgt på grund af andre prioriteter. I 1940 blev en betatron bygget af Donald William Kerst ved University of Illinois . I sin publikation i Physical Review henviste Kerst eksplicit til Rolf Wideröe , der havde ideen til betatronen tilbage i 1920'erne, men nævnte ikke Steenbecks arbejde, skønt han sandsynligvis vidste det, da General Electrics var i kontakt med Siemens på tid og Steenbecks arbejde hos GE var kendt.

I 1942 begyndte Konrad Gund at udvikle den første 6 MeV betatron industrielt produceret i Tyskland i Siemens-Reiniger i Erlangen (se illustration). Det blev brugt til kræftbehandling og grundlæggende fysik i Göttingen efter krigen i 1946.

litteratur

  • Hanno Krieger: Strålingskilder til teknologi og medicin - Teubner Verlag 2005 - ISBN 3-8351-0019-X

Weblinks

Commons : Betatrons  - samling af billeder, videoer og lydfiler

Individuelle beviser

  1. ↑ Pedro Waloschek: Rolf Wideroe om sig selv: liv og arbejde af en pioner i accelerator konstruktion og strålebehandling. Vieweg + Teubner, 1994, ISBN 978-3-528-06586-7 , s. 68-69
  2. Gang Wolfgang U. Eckart: 100 års organiseret kræftforskning. Georg Thieme Verlag, 2000, ISBN 978-3-13-105661-0 , s.140
  3. ↑ Harry Friedmann: Introduktion til Nuclear Physics Wiley-VCH Verlag, 2014, ISBN 978-3-527-41248-8 , s.357
  4. ^ Fra atom til atomkraft ( Memento fra 15. februar 2016 i Internetarkivet ) Walter Kaiser. Hjemmeside for VDE Verband der Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik eV 4. november 2015. Adgang til 14. november 2016.
  5. ↑ Sergei S. Molokov, R. Moreau, H. Keith Moffatt: Magnetohydrodynamik: Historisk udvikling og tendenser. Springer, 2007, ISBN 978-1-84127-172-9 , s. 56
  6. Ste Max Steenbeck: Kraft og effekter. Trin på min livssti. Nation's Publishing House, 1977