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サイクロトロン

ブリタニカ国際大百科事典 小項目事典

サイクロトロン
cyclotron
加速器の1種で,大型磁極間で円運動する荷電粒子に一定周波数の高周波電場を加えて周期的に繰返し加速する装置。磁場に垂直な面内の円運動の半径 r と周期 T は粒子の運動量 mv ,電荷 Q ,質量 m ,磁束密度 B を用い,rmv/QBT=2πm/QB で表わされる。半径 r は粒子の速さ v とともに増大するが,周期 T は一定である。磁極間の円板状の真空容器の中心部から荷電粒子を放出し,容器内にD字形の2個の電極を対置し,その間に T と同じ周期の電場を加えると,円運動する荷電粒子は電極の間隙を通過するごとに繰返し加速される。質量 m は静止質量 m0 ( c は真空中の光速度 ) の関係がある。通常のサイクロトロンでは磁界 B が一定なので,前記の加速方法は mm0 に近い範囲に限られる。 AVFサイクロトロン (azimuthal varying field cyclotron) では m の増加に応じて粒子に働く磁場が変って周期 T を一定に保つように設計されているので,さらに高いエネルギー (陽子では約 500 MeV 程度) まで加速することができる。

出典:ブリタニカ国際大百科事典 小項目事典
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デジタル大辞泉

サイクロトロン(cyclotron)
電磁石を用いて、イオン螺旋(らせん)状に加速する装置。原子核の人工破壊、放射性同位体の製造などに利用。

出典:小学館
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編集協力:田中牧郎、曽根脩
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世界大百科事典 第2版

サイクロトロン【cyclotron】
陽子などイオンの加速器。1930年E.O.ローレンスとM.S.リビングストンにより考案された。円形のビーム軌道面に垂直に一様静磁場をつくる電磁石,その中心におかれるイオン源,円を二分する形の加速間隙(かんげき)をもつ高周波電極(通称,ディー)などで構成される(図)。イオン源からディー電極で引き出された荷電粒子は磁場中で円運動をする。粒子の質量m,電荷q,磁束密度Bのとき,円運動の角周波数(角振動数)はωcqB/mである(MKSA単位系)。

出典:株式会社平凡社
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日本大百科全書(ニッポニカ)

サイクロトロン
さいくろとろん
cyclotron

E・O・ローレンスにより1932年に考案発表された粒子加速器。

[編集部]

出典:小学館 日本大百科全書(ニッポニカ)
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精選版 日本国語大辞典

サイクロトロン
〘名〙 (cyclotron) 粒子加速装置の一つ。垂直方向に向いた磁場中にD字形の二個の中空電極を向かい合わせに置いたもので、その電極間に高周波電圧をかけ、二個の電極の中央にあるイオン源で粒子をつくり、これを加速して円運動を行なわせて、加速するもの。一九三一年、アメリカのローレンスとリビングストーンが発表。陽子・重陽子・α粒子などの軽粒子を加速するもので数十メガエレクトロンボルトのエネルギーが得られる。

出典:精選版 日本国語大辞典
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化学辞典 第2版

サイクロトロン
サイクロトロン
cyclotron

1931年にカリフォルニア大学バークレー校のEarnest O. Lawrence,M.S. Livingstonが発表した,高周波電場と電磁石を利用する荷電粒子加速器.上下方向に磁場をかける直流電磁石と,水平方向にD型の電極2個を向かい合わせに組み合わせた円筒状構成になっている.2個のDの中心にあるイオン源で陽子などの荷電粒子を発生させ,高周波電場を印加して加速すると,磁場により荷電粒子ビームは曲げられる.Dの間げきを通過するたびに高周波の位相がかわるように同期をとると,荷電粒子はらせん状の軌道を描いて連続的に加速されて高エネルギーに到達する.Dを合わせた円が大きいほど到達エネルギーが高いので,直径の数字で,たとえば,カリフォルニア大学バークレーの60 in サイクロトロンのように表すことが多い.粒子の速度が光速に近づくと相対論的に質量が増加して高周波の位相から遅れてくるので,加速の限界が存在する.陽子ではおよそ25 MeV である.核科学の最先端の装置としては,その使命は終わったが,放射性核種の製造などに数多くのサイクロトロンが使われている.陽電子放射断層撮影法用の放射性核種製造にはサイクロトロンが使用されるので,この装置をもつ病院には必ず存在する.

出典:森北出版「化学辞典(第2版)」
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