Principe du cyclotron

Manipulons la figure...

Le cyclotron est un accélérateur de particules qui utilise l'action combinée d'un champ électrique et d'un champ magnétique, afin d'accélérer et de confiner les particules dans un espace restreint.

L'appareil est formé de deux cavités en forme de demi-cylindres, (les "Dés" ) (la figure les montre en vue de dessus et en coupe), séparées par un petit intervalle. Un dispositif émetteur de particules chargées est situé au voisinage du centre. L'ensemble est soumis à un vide poussé.

Lorsqu'une particule chargée (proton, ion...) est injectée au centre dispositif, elle décrit une succession de demi-cercles de rayons en augmentation, jusqu'à ce qu'elle sorte du dispositif. Sa vitesse (théorie classique) est alors directement liée au rayon du dernier demi-cercle. Elle peut atteindre une valeur proche de celle de la lumière.

Manipulation

Deux curseurs permettent de contrôler la tension accélératrice en amplitude et en phase. On peut donc observer l'influence de ces deux paramètres. Quelle est la conséquence d'un déphasage de la tension par rapport à l'émission des particules ?

Voir aussi cette animation qui simule le mouvement d'une particule chargée dans un champ électrique et un champ magnétique.